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十七.单例模式

实现单例模式的两种方式

__new__方法概述

单例模式的使用场景

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十七.单例模式

引入

单例模式是一种常用的软件设计模式，它确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来获取这个实例。

实现单例模式的两种方式

使用类属性创建

class Singleton:_instance = Nonedef __new__(cls, *args, **kwargs):if not cls._instance:cls._instance = super().__new__(cls, *args, **kwargs)return cls._instance

使用元类创建：当前方式仅作为了解

class SingletonMeta(type):_instances = {}def __call__(cls, *args, **kwargs):if cls not in cls._instances:cls._instances[cls] = super(SingletonMeta, cls).__call__(*args, **kwargs)return cls._instances[cls]class Singleton(metaclass=SingletonMeta):pass

除了以上两种方式可以实现单例模式外，还有其他方式可以实现。例如：装饰器

__new__方法概述

__new__方法的主要功能是创建一个类的实例，在类的实例化过程中被调用，所以一般将__new__方法称之为初始化方法。

__new__方法要先于__init__方法执行。

单例模式的使用场景

单例模式在软件开发中非常有用，尤其是当需要保证一个类有一个全局唯一的实例时。

以下是一些适合使用单例模式的场景：

1. 配置管理：当应用程序需要从一个集中的位置读取配置信息时，使用单例可以避免不必要的资源浪费和多次读取。可以创建一个单例配置管理器，无论在代码中的何处需要配置信息，都可以访问这个单一的实例。
2. 日志记录：日志记录通常在整个项目中只需要一个入口点。使用单例模式，可以保证全局只有一个日志记录器实例，这样可以统一管理日志的格式、目的地和访问方式。
3. 数据库连接池：数据库连接是昂贵的资源，使用单例模式管理数据库连接池可以降低开销和提高性能。这样，应用程序中的所有组件都使用同一套连接池，而不是为每个请求或组件创建新的连接。
4. 硬件接口访问：对于访问硬件资源（如打印机、图形卡等）的类，使用单例可以确保全局只有一个接口与之对应。这样就能防止资源冲突并保证硬件命令的顺利执行。
5. 缓存：单例模式可以用于构建缓存系统。由于缓存通常作为全局资源，因此用单例模式管理可以确保缓存数据的一致性和有效利用资源。
6. 全局状态或服务：当需要在应用程序的多个部分共享相同的状态或服务时（例如，用户的认证状态、全局任务队列等），单例模式提供了一种确保状态一致性和访问控制的方式