文章目录

- 目标
一、单例设计模式
- 1.1 设计模式
- 1.2 单例设计模式的应用场景
二、 `__new__` 方法
- 2.1 `__new__`方法作用
- 2.2 示例代码
三、Python 中的单例
- 3.1 只执行一次初始化工作

目标

单例设计模式
__new__ 方法
Python 中的单例

一、单例设计模式

1.1 设计模式

设计模式
- 设计模式 是 前人工作的总结和提炼，通常，被人们广泛流传的设计模式都是针对 某一特定问题 的成熟的解决方案
- 使用 设计模式 是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性
单例设计模式
- 目的 —— 让类创建的对象，在系统中只有 唯一的一个实例
- 每一次执行 类名() 返回的对象，内存地址是相同的

1.2 单例设计模式的应用场景

音乐播放 对象
回收站 对象
打印机 对象
……

二、 `new` 方法

2.1 `new`方法作用

使用 类名() 创建对象时，Python 的解释器首先会调用 __new__ 方法为对象 分配空间
__new__ 是一个由 object 基类提供的 内置的静态方法，主要作用有两个：
1. 在内存中为对象 分配空间
2. 返回对象的引用
Python 的解释器获得对象的引用后，将引用作为 第一个参数，传递给 __init__ 方法

写 __new__ 方法的代码非常固定！

2.2 示例代码

class MusicPlayer(object):def __new__(cls, *args, **kwargs):# 1. 创建对象时，new方法会被自动调用print("创建对象，分配空间")   # 覆盖了父类方法实现# 2. 为对象分配空间instance = super().__new__(cls)# 3. 返回对象的引用，给python解释器return instancedef __init__(self):print("播放器初始化")# 创建播放器对象
player = MusicPlayer()print(player)

创建对象，分配空间
播放器初始化
<main.MusicPlayer object at 0x000001FEB7F623C8>

重写 __new__ 方法 一定要 return super().__new__(cls)
否则 Python 的解释器 得不到 分配了空间的 对象引用，就不会调用对象的初始化方法
注意：__new__ 是一个静态方法，在调用时需要 主动传递 cls 参数

三、Python 中的单例

单例 —— 让类创建的对象，在系统中只有 唯一的一个实例

定义一个 类属性，初始值是 None，用于记录 单例对象的引用
重写 __new__ 方法
如果 类属性 is None，调用父类方法分配空间，并在类属性中记录结果
返回 类属性 中记录的 对象引用

class MusicPlayer(object):# 记录第一个被创建对象的引用instance = Nonedef __new__(cls, *args, **kwargs):# 1. 判断类属性是否是空对象；如果是空对象，说明第一个对象还没有被创建if cls.instance is None:# 2. 如果第一个对象没创建，调用父类的方法，为第一个对象分配空间==>才能用类属性进行记录cls.instance = super().__new__(cls)# 3. 返回类属性保存的对象引用return cls.instance# 创建对象
player = MusicPlayer()
print(player)

<main.MusicPlayer object at 0x00000253D38423C8>

3.1 只执行一次初始化工作

在每次使用 类名() 创建对象时，Python 的解释器都会自动调用两个方法：
- __new__ 分配空间
__init__ 对象初始化
在上一小节对 __new__ 方法改造之后，每次都会得到 第一次被创建对象的引用
但是：初始化方法还会被再次调用

需求

让 初始化动作 只被 执行一次

解决办法

定义一个类属性 init_flag 标记是否 执行过初始化动作，初始值为 False
在 __init__ 方法中，判断 init_flag，如果为 False 就执行初始化动作
然后将 init_flag 设置为 True
这样，再次自动调用 __init__ 方法时，初始化动作就不会被再次执行 了

class MusicPlayer(object):# 记录第一个被创建对象的引用instance = None# 记录是否执行过初始化动作（重要）init_flag = Falsedef __new__(cls, *args, **kwargs):# 1. 判断类属性是否是空对象if cls.instance is None:# 2. 调用父类的方法，为第一个对象分配空间cls.instance = super().__new__(cls)# 3. 返回类属性保存的对象引用return cls.instancedef __init__(self):# 1. 判断是否执行过初始化动作if MusicPlayer.init_flag:  # 判断类属性return# 2. 如果没有执行过，在执行初始化动作print("初始化播放器")# 3. 修改类属性的标记MusicPlayer.init_flag = True# 创建多个对象
player1 = MusicPlayer()
print(player1)player2 = MusicPlayer()
print(player2)

初始化播放器
<main.MusicPlayer object at 0x0000015A111219B0>
<main.MusicPlayer object at 0x0000015A111219B0>

提示：初始化执行完成，类属性标记就被设置为真，下一次再次调用初始化方法的时候，类属性标记为真就直接返回，而不会执行下方的初始化动作。

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