面向对象-单例

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一、单例概述

• 单例

  是一种软件设计模式，该模式的主要目的是让一个类只能实例化一个对象

• 单例类

  在一个程序中只能实例化一个对象的类称为单例类

• 设计模式

  前人总结的使用方案，我们现在可以直接使用，大约 23 种

• 实现方式

  • 模块
  • __new__
  • 装饰器实现
  • 元类

二、使用模块实现单例

• 原理

  python 的模块就是天然的单例模式，因为模块在第一次导入时，会生成.pyc 文件，当第二次导入时，就会直接加载.pyc 文件，而不会再次执行模块代码。因此我们只需把相关的函数和数据定义在一个模块中，就可以获得一个单例对象了

• 银行卡类（card.py）

  class BankCard(object):
      def __init__(self, cardId, passwd, money):
          self.cardId = cardId
          self.passwd = passwd
          self.money = money
   
  card = BankCard("888888", "888888", 1000)

• 丈夫类（husband.py）

  from bankCard import card
   
  class Husband(object):
      def play(self):
          print(card.money)

• 妻子类（wife.py）

  from bankCard import card
   
  class Wife(object):
      def face(self):
          card.money -= 100

• 主文件（main.py）

  from wife import Wife
  from husband import Husband
   
   
  def main():
      w = Wife()
      h = Husband()
   
      w.face()
      h.play()
   
  if __name__ == "__main__":
      main()

三、使用 __new__ 实现单例

• 银行卡类（card.py）

  class BankCard(object):
      def __new__(cls, *args, **kwargs):
          if not hasattr(cls, "instance"):
              # 调用父类中的__new__()得到混沌对象
              cls.instance = super().__new__(cls)
          return cls.instance
   
      def __init__(self):
          self.cardId = "88888888"
          self.passwd = "88888888"

• 丈夫类（husband.py）

  from bankCard import BankCard
   
  class Husband(object):
      def play(self):
          card = BankCard()
          print(card.money)

• 妻子类（wife.py）

  from bankCard import BankCard
   
  class Wife(object):
      def face(self):
          card = BankCard()
          card.money = 1000
   
          card.money -= 100

• 主文件（main.py）

  from wife import Wife
  from husband import Husband
   
   
  def main():
      w = Wife()
      h = Husband()
   
      w.face()
      h.play()
   
  if __name__ == "__main__":
      main()

四、使用装饰器实现单例

• 银行卡类（card.py）

  def single(cls):
      # Person:obj,A:obj
      instance = {}
      def inner(*args, **kwargs):
          if cls not in instance:
              instance[cls] = cls(*args, **kwargs)
          return instance[cls]
      return inner
   
  @single
  class BankCard(object):
      def __init__(self):
          self.cardId = "88888888"
          self.passwd = "88888888"
          self.money = 1000
   
  @single
  class A(object):
      pass

• 丈夫类（husband.py）

  from bankCard import BankCard
   
  class Husband(object):
      def play(self):
          card = BankCard()
          print(card.money)

• 妻子类（wife.py）

  from bankCard import BankCard
   
  class Wife(object):
      def face(self):
          card = BankCard()
   
          card.money -= 200

• 主文件（main.py）

  from wife import Wife
  from husband import Husband
   
   
  def main():
      w = Wife()
      h = Husband()
   
      w.face()
      h.play()
   
  if __name__ == "__main__":
      main()