设计模式之：单例

设计模式是经过总结、优化的，对我们经常会碰到的一些编程问题的可重用解决方案。后续会就常用的设计模式进行整理。

单例

顾名思义就是一个类至多只能实例化一次，也可以不实例化。

作用

保证一个类只有一个实例，并提供一个它的全局访问点。相当于全局变量，但防止了命名空间被污染。

使用场景

当类只需要有一个实例，比如说一个程序访问一个数据库，访问这个数据库的类只需要一个实例即可，防止随意的修改。python中的模块就是天然的单例模式，导入多次和导入一次是一样的；任务管理器也是单例模式。

实现：

代码示例1:使用__new__方法实现

class Singleton():
      def __new__(cls,*args,**kw):
            if not hasattr(cls,'_instance'):
                  print(cls)
                  obj = super(Singleton,cls) ## 表示获取Singleton父类对象
                  cls._instance = obj.__new__(cls,*args,**kw)
            return cls._instance #返回实例化后的对象
      
class MyClass(Singleton):
      a = 1

c1 = MyClass()
c2 = MyClass()
print(id(c1))
print(id(c2))
print(c1 == c2)
print(c1 is c2)

原理：
如果cls._instance为None说明该类还没有实例化过,实例化该类,并返回
如果cls._instance不为None,直接返回cls._instance

代码示例2：通过装饰器方法’实现

def singleton(cls, *args, **kw):
      instances ={}
      def get_instance():
            if cls not in instances:
                  print(cls)
                  instances[cls] = cls( *args, **kw)
            return  instances[cls]
      return get_instance
            
@singleton   
class MyClass():
      a = 1

c1 = MyClass()
c2 = MyClass()
print(id(c1))
print(id(c2))
print(c1 == c2)
print(c1 is c2)

原理：
如果cls的实例在instances字典中，就将其返回；否则将cls( *args, **kw)执行后返回的实例对象作为key放在instances字典中。

代码示例3：通过类实现

class Singleton():
      def __init__(self):
             pass
      @classmethod
      def getInstance(cls,*args,**kw):#类方法
            print(cls)
            if not hasattr(cls,'_instance'):
                  Singleton._instance = cls(*args,**kw)
                  return Singleton._instance
            return Singleton._instance
s1 = Singleton.getInstance()
s2 = Singleton.getInstance()
print(id(s1))
print(id(s2))

原理：
在类方法中，判断类属性_instance是否存在，不存在的话就将类实例化之后赋值给_instance，否则的话直接返回。
其它模式待续。。。