16 - 單例模式＆魔法方法

返回主頁

📄目錄

1 單例模式

可以理解成一個特殊的類，這個類只存在一個對象

單例模式：每一次實例化所創建的對象都是同一個，內存地址都一樣

• 優點：可以節省內存空間，減少非必要的資源浪費

• 缺點：多線程訪問的時候容易引發線程安全的問題

1.1 實現單例模式的方式

1.1.1 通過@classmethod

1.1.2 通過裝飾器實現

1.1.3 通過重寫__new__()實現（常用、重點）

❗ 當實例化不同對象的時候，內存地址會發生變化

xxxxxxxxxx
class A(object):
    pass
a1 = A()
print(a1)
a2 = A()
print(a2)

輸出結果：

xxxxxxxxxx
<__main__.A object at 0x102467e50>
<__main__.A object at 0x102467ed0>

👉🏻 內存地址發生變化，說明是不同的對象

💡 實現單例模式，對象的內存地址都會是一樣的，只有一個對象

💡 設計流程：

1. 定義一個類屬性，初始值為None，用來記錄單例對象的引用

2. 重寫__new__()方法

3. 進行判斷，如果類屬性是None，把__new__()返回的對象引用保存進去

4. 返回類屬性中記錄的對象引用

xxxxxxxxxx
class Singleton(object):
    # 記錄第一個被創建的對象的引用
    obj = None  # 類屬性
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print("This is __new__")
        # 要判斷類屬性是否為空
        if cls.obj is None:
            cls.obj = super().__new__(cls)
        return cls.obj
    def __init__(self):
        print("This is __init__")
s = Singleton()
print(f's:{s}')
s2 = Singleton()
print(f's2:{s2}')
# 單例模式：每一次實例化所創建的對象都是同一個，內存地址都一樣

輸出結果：

xxxxxxxxxx
This is __new__
This is __init__
s:<__main__.Singleton object at 0x1043f9550>
This is __new__
This is __init__
s2:<__main__.Singleton object at 0x1043f9550>

1.1.4 通過導入模塊實現

模塊就是天然的單例模式，但是比較雞肋

在當前文件夾建立pytest3.py，並輸入：

xxxxxxxxxx
class Test(object):
    def test(self):
        print('test')
te =Test()

然後在本文件運行以下代碼：

xxxxxxxxxx
from pytest3 import te as te01
from pytest3 import te as te02
print(te01, id(te01))
print(te02, id(te02))

輸出結果：

xxxxxxxxxx
<pytest3.Test object at 0x1011c8150> 4313612624
<pytest3.Test object at 0x1011c8150> 4313612624

1.2 應用場景

1. 回收站對象

2. 音樂播放器，一個音樂播放軟件負責音樂播放的對象只有一個

3. 開發遊戲軟件——場景管理器

4. 數據庫配置、數據庫連接池的設計（節省打開或者關閉的效率消耗）

2 魔法方法

含義：在Python中，__xx__()的函數被稱為魔法方法，指具有特殊功能的函數

1. __new__()：在內存中為對象分配空間並返回對象的引用

2. __init__()：初始化對象或給屬性賦值

3. __doc__：類的描述信息

4. __module__：表示當前操作對象所在模塊

5. __class__：表示當前操作對象所在的類

6. __str__()：對象的描述信息

7. __del__()：刪除對象（析構函數）

8. __call__()：使一個實例對象成為一個可調用對象

9. __dict__()：返回對象具有的屬性和方法

2.1 類的描述信息　__doc__()

xxxxxxxxxx
class Person(object):
    """Person類的描述信息"""
    pass
print(Person.__doc__)

輸出結果：

xxxxxxxxxx
Person類的描述信息

2.2 __module__()和__class__()

在當前文件夾建立pytest3.py，並輸入：

xxxxxxxxxx
class B:
    def func1(self):
        print('laugh')

然後在本文件運行以下代碼：

xxxxxxxxxx
import pytest3
b = pytest3.B()
print(b.__module__)
print(b.__class__)

輸出結果：

xxxxxxxxxx
pytest3
<class 'pytest3.B'>

2.3 __str__()：對象的描述信息

💡 如果類中定義了此方法，那麼在打印對象時，默認輸出該方法的返回值，即打印方法中return的數據

❗ 注意：__str__()必須返回一個字符串

xxxxxxxxxx
class C:
    def __str__(self):
        return '這裡是str的返回值'     # 必須要有返回值，並且必須為字符串類型
c = C()
print(c)

輸出結果：

xxxxxxxxxx
這裡是str的返回值

2.4 __call__()：使一個實例對象成為一個「可調用對象」，像函數那樣可以調用

可調用對象：凡是可以把一對()應用到某個對象上，都可以被稱為可調用對象

例子：函數、內置函數、類

callable()：判斷一個對象是否可調用對象

xxxxxxxxxx
def func():
    print('laugh')
print(callable(func))   # 返回True，是可調用對象
name = 'Amy'
print(callable(name))   # 返回False，不是可調用對象

輸出結果：

xxxxxxxxxx
True
False

xxxxxxxxxx
class A:
    pass
a = A()
print(callable(a))
class B:
    def __call__(self):
        print('This is __call__()')
b = B()         # 調用一個可調用的實例對象，其實就是在調用它的__call__()方法
print(callable(b))

輸出結果：

xxxxxxxxxx
False
True

導航連結：