有没有简单优雅的方法来定义单例？ [重复]

这个问题已经在这里有了答案：

在Python中创建单例（22个答案）

去年关闭。

似乎有很多方法可以在Python中定义单例。关于堆栈溢出是否有共识？

#1楼

Python文档确实涵盖了这一点：

class Singleton(object):def __new__(cls, *args, **kwds):it = cls.__dict__.get("__it__")if it is not None:return itcls.__it__ = it = object.__new__(cls)it.init(*args, **kwds)return itdef init(self, *args, **kwds):pass

我可能会重写它，使其看起来像这样：

class Singleton(object):"""Use to create a singleton"""def __new__(cls, *args, **kwds):""">>> s = Singleton()>>> p = Singleton()>>> id(s) == id(p)True"""self = "__self__"if not hasattr(cls, self):instance = object.__new__(cls)instance.init(*args, **kwds)setattr(cls, self, instance)return getattr(cls, self)def init(self, *args, **kwds):pass

扩展它应该相对干净：

class Bus(Singleton):def init(self, label=None, *args, **kwds):self.label = labelself.channels = [Channel("system"), Channel("app")]...

#2楼

class Singeltone(type):instances = dict()def __call__(cls, *args, **kwargs):if cls.__name__ not in Singeltone.instances:            Singeltone.instances[cls.__name__] = type.__call__(cls, *args, **kwargs)return Singeltone.instances[cls.__name__]class Test(object):__metaclass__ = Singeltoneinst0 = Test()
inst1 = Test()
print(id(inst1) == id(inst0))

#3楼

正如公认的答案所说，最惯用的方法是只使用模块 。

考虑到这一点，这里有一个概念证明：

def singleton(cls):obj = cls()# Always return the same objectcls.__new__ = staticmethod(lambda cls: obj)# Disable __init__try:del cls.__init__except AttributeError:passreturn cls

有关__new__更多详细信息，请参见Python数据模型。

例：

@singleton
class Duck(object):passif Duck() is Duck():print "It works!"
else:print "It doesn't work!"

笔记：

为此，您必须使用新型类（从object派生）。
单例在定义时进行初始化，而不是在首次使用时进行初始化。
这只是一个玩具例子。我从未在生产代码中实际使用过它，也不打算这样做。

#4楼

我对此不太确定，但是我的项目使用“约定单例”（非强制性单例），也就是说，如果我有一个名为DataController的类，则可以在同一模块中定义它：

_data_controller = None
def GetDataController():global _data_controllerif _data_controller is None:_data_controller = DataController()return _data_controller

它不够优雅，因为它有完整的六行。但是我所有的单例都使用这种模式，并且至少非常显式（这是pythonic的）。

#5楼

辛格尔顿的同父异母兄弟

我完全同意staale的观点，在此留下创建单身同父异母兄弟的示例：

class void:pass
a = void();
a.__class__ = Singleton

a将作为同一类单身，即使它看起来并不像它的现在报告。因此，使用复杂类的单例最终取决于我们对它们的了解不多。

这样，我们可以具有相同的效果，并使用更简单的东西，例如变量或模块。不过，如果我们想使用类来保持清晰，并且因为在Python中类是一个object ，那么我们已经有了该对象（不是and instance，但它会像这样）。

class Singleton:def __new__(cls): raise AssertionError # Singletons can't have instances

如果我们尝试创建实例，就会有一个很好的断言错误，并且可以存储派生静态成员并在运行时对其进行更改（我喜欢Python）。这个对象和其他同父异母的兄弟一样好（如果需要，您仍然可以创建它们），但是由于简单性，它往往会运行得更快。

#6楼

您可以像这样重写__new__方法：

class Singleton(object):_instance = Nonedef __new__(cls, *args, **kwargs):if not cls._instance:cls._instance = super(Singleton, cls).__new__(cls, *args, **kwargs)return cls._instanceif __name__ == '__main__':s1 = Singleton()s2 = Singleton()if (id(s1) == id(s2)):print "Same"else:print "Different"

#7楼

class Singleton(object[,...]):staticVar1 = NonestaticVar2 = Nonedef __init__(self):if self.__class__.staticVar1==None :# create class instance variable for instantiation of class# assign class instance variable values to class static variableselse:# assign class static variable values to class instance variables

#8楼

请参阅PEP318的此实现，使用装饰器实现单例模式：

def singleton(cls):instances = {}def getinstance():if cls not in instances:instances[cls] = cls()return instances[cls]return getinstance@singleton
class MyClass:...

#9楼

作为Python的新手，我不确定最常见的习惯用法是什么，但是我能想到的最简单的事情就是使用模块而不是类。类上的实例方法原本只是模块中的函数，而任何数据都只是模块中的变量，而不是类的成员。我怀疑这是解决人们使用单例的问题类型的Python方法。

如果您真的想要单例类，那么在Google的“ Python单例”的首次点击中有一个合理的实现，特别是：

class Singleton:__single = Nonedef __init__( self ):if Singleton.__single:raise Singleton.__singleSingleton.__single = self

这似乎可以解决问题。

#10楼

我没有真正的需要，因为具有功能（而不是类）的模块可以很好地用作单例。它的所有变量都将绑定到模块，该模块无论如何都无法重复实例化。

如果您确实希望使用类，则无法在Python中创建私有类或私有构造函数，因此，您只能通过使用API的约定来防止多重实例化。我仍然将方法放在模块中，并将模块视为单例。

#11楼

以下是Peter Norvig的Python IAQ示例如何在Python中执行Singleton模式？（您应该使用浏览器的搜索功能来查找此问题，没有直接链接，抱歉）

Bruce Eckel在他的着作“ Thinking in Python”中也有另一个例子（同样没有直接链接到代码）

#12楼

在Python中实现单例的方式略有不同，这是Alex Martelli（Google员工，Python天才）的borg模式。

class Borg:__shared_state = {}def __init__(self):self.__dict__ = self.__shared_state

因此，它们不是共享所有实例具有相同的标识，而是共享状态。

#13楼

模块方法效果很好。如果我绝对需要一个单例，那么我更喜欢使用元类方法。

class Singleton(type):def __init__(cls, name, bases, dict):super(Singleton, cls).__init__(name, bases, dict)cls.instance = None def __call__(cls,*args,**kw):if cls.instance is None:cls.instance = super(Singleton, cls).__call__(*args, **kw)return cls.instanceclass MyClass(object):__metaclass__ = Singleton

#14楼

一次我用Python写单例时，我使用了一个类，其中所有成员函数都具有classmethod装饰器。

class foo:x = 1@classmethoddef increment(cls, y = 1):cls.x += y

#15楼

使用 ActiveState由Python实现的Singleton模式。

似乎诀窍是将本应仅具有一个实例的类放在另一个类中。

#16楼

Google测试博客上也有一些有趣的文章，讨论了为什么单例是/可能是不好的并且是反模式的：

单身人士是病态的骗子
所有的单身人士都去了哪里？
单身人士的根本原因

#17楼

我认为强迫一个类或实例成为单例是过分的。我个人喜欢定义一个普通的可实例化类，一个半私有引用和一个简单的工厂函数。

class NothingSpecial:pass_the_one_and_only = Nonedef TheOneAndOnly():global _the_one_and_onlyif not _the_one_and_only:_the_one_and_only = NothingSpecial()return _the_one_and_only

或者，如果在首次导入模块时实例化没有问题：

class NothingSpecial:passTHE_ONE_AND_ONLY = NothingSpecial()

这样，您可以针对新实例编写测试，而不会产生副作用，也不需要在模块中添加全局语句，并且如果需要，您可以在将来派生变体。

#18楼

这是我自己的单例实现。您所要做的就是装饰教室。要获取单例，则必须使用Instance方法。这是一个例子：

@Singleton
class Foo:def __init__(self):print 'Foo created'f = Foo() # Error, this isn't how you get the instance of a singletonf = Foo.instance() # Good. Being explicit is in line with the Python Zen
g = Foo.instance() # Returns already created instanceprint f is g # True

这是代码：

class Singleton:"""A non-thread-safe helper class to ease implementing singletons.This should be used as a decorator -- not a metaclass -- to theclass that should be a singleton.The decorated class can define one `__init__` function thattakes only the `self` argument. Also, the decorated class cannot beinherited from. Other than that, there are no restrictions that applyto the decorated class.To get the singleton instance, use the `instance` method. Tryingto use `__call__` will result in a `TypeError` being raised."""def __init__(self, decorated):self._decorated = decorateddef instance(self):"""Returns the singleton instance. Upon its first call, it creates anew instance of the decorated class and calls its `__init__` method.On all subsequent calls, the already created instance is returned."""try:return self._instanceexcept AttributeError:self._instance = self._decorated()return self._instancedef __call__(self):raise TypeError('Singletons must be accessed through `instance()`.')def __instancecheck__(self, inst):return isinstance(inst, self._decorated)

#19楼

如果您不希望上面的基于元类的解决方案，并且不喜欢基于简单函数装饰器的方法（例如，因为在那种情况下，单例类上的静态方法将不起作用），则可以采用以下折衷方法：

class singleton(object):"""Singleton decorator."""def __init__(self, cls):self.__dict__['cls'] = clsinstances = {}def __call__(self):if self.cls not in self.instances:self.instances[self.cls] = self.cls()return self.instances[self.cls]def __getattr__(self, attr):return getattr(self.__dict__['cls'], attr)def __setattr__(self, attr, value):return setattr(self.__dict__['cls'], attr, value)

#20楼

我的简单解决方案基于函数参数的默认值。

def getSystemContext(contextObjList=[]):if len( contextObjList ) == 0:contextObjList.append( Context() )passreturn contextObjList[0]class Context(object):# Anything you want here

#21楼

如果您要装饰（注释）以后的类，则创建单例装饰器（也称为注释）是一种优雅的方法。然后，您只需在类定义之前添加@singleton。

def singleton(cls):instances = {}def getinstance():if cls not in instances:instances[cls] = cls()return instances[cls]return getinstance@singleton
class MyClass:...

#22楼

好吧，我知道单身人士可能是好是坏。这是我的实现，我只是简单地扩展了一种经典方法，即在内部引入高速缓存，并生成许多不同类型的实例，或者许多具有相同类型但具有不同参数的实例。

我将其称为Singleton_group，因为它将相似的实例组合在一起，并防止了可以创建具有相同参数的相同类的对象：

# Peppelinux's cached singleton
class Singleton_group(object):__instances_args_dict = {}def __new__(cls, *args, **kwargs):if not cls.__instances_args_dict.get((cls.__name__, args, str(kwargs))):cls.__instances_args_dict[(cls.__name__, args, str(kwargs))] = super(Singleton_group, cls).__new__(cls, *args, **kwargs)return cls.__instances_args_dict.get((cls.__name__, args, str(kwargs)))# It's a dummy real world use example:
class test(Singleton_group):def __init__(self, salute):self.salute = salutea = test('bye')
b = test('hi')
c = test('bye')
d = test('hi')
e = test('goodbye')
f = test('goodbye')id(a)
3070148780Lid(b)
3070148908Lid(c)
3070148780Lb == d
Trueb._Singleton_group__instances_args_dict{('test', ('bye',), '{}'): <__main__.test object at 0xb6fec0ac>,('test', ('goodbye',), '{}'): <__main__.test object at 0xb6fec32c>,('test', ('hi',), '{}'): <__main__.test object at 0xb6fec12c>}

每个对象都携带单例缓存...这可能是邪恶的，但对某些对象来说却非常有用:)