【发布时间】：2011-10-09 07:05:01
【问题描述】：
这个问题不是为了讨论singleton design pattern 是否可取、是否是反模式或任何宗教战争，而是讨论如何在 Python 中最好地实现这种模式这是最pythonic的方式。在这种情况下，我将“最pythonic”定义为表示它遵循“最小惊讶原则”。
我有多个类会变成单例（我的用例是记录器，但这并不重要）。当我可以简单地继承或装饰时，我不希望用额外的口香糖来弄乱几个类。
最佳方法：
方法一：装饰器
def singleton(class_):
instances = {}
def getinstance(*args, **kwargs):
if class_ not in instances:
instances[class_] = class_(*args, **kwargs)
return instances[class_]
return getinstance
@singleton
class MyClass(BaseClass):
pass
优点
- 装饰器以一种通常比多重继承更直观的方式添加。
缺点
- 虽然使用 MyClass() 创建的对象是真正的单例对象，但 MyClass 本身是一个函数，而不是类，因此您不能从中调用类方法。也适用于
x = MyClass();
y = MyClass();
t = type(n)();
然后是x == y 但x != t && y != t
方法二：基类
class Singleton(object):
_instance = None
def __new__(class_, *args, **kwargs):
if not isinstance(class_._instance, class_):
class_._instance = object.__new__(class_, *args, **kwargs)
return class_._instance
class MyClass(Singleton, BaseClass):
pass
优点
- 这是一堂真正的课
缺点
- 多重继承——哎呀！
__new__可以在从第二个基类继承期间被覆盖？人们必须考虑的不仅仅是必要的。
方法三：metaclass
class Singleton(type):
_instances = {}
def __call__(cls, *args, **kwargs):
if cls not in cls._instances:
cls._instances[cls] = super(Singleton, cls).__call__(*args, **kwargs)
return cls._instances[cls]
#Python2
class MyClass(BaseClass):
__metaclass__ = Singleton
#Python3
class MyClass(BaseClass, metaclass=Singleton):
pass
优点
- 这是一堂真正的课
- 自动神奇地覆盖继承
- 将
__metaclass__用于其适当目的（并让我意识到这一点）
缺点
- 有吗？
方法四：装饰器返回同名类
def singleton(class_):
class class_w(class_):
_instance = None
def __new__(class_, *args, **kwargs):
if class_w._instance is None:
class_w._instance = super(class_w,
class_).__new__(class_,
*args,
**kwargs)
class_w._instance._sealed = False
return class_w._instance
def __init__(self, *args, **kwargs):
if self._sealed:
return
super(class_w, self).__init__(*args, **kwargs)
self._sealed = True
class_w.__name__ = class_.__name__
return class_w
@singleton
class MyClass(BaseClass):
pass
优点
- 这是一堂真正的课
- 自动神奇地覆盖继承
缺点
- 创建每个新类没有开销吗？在这里，我们为每个希望创建单例的类创建两个类。虽然在我的情况下这很好，但我担心这可能无法扩展。当然，关于扩展这种模式是否太容易存在争议......
-
_sealed属性的意义是什么 - 不能使用
super()在基类上调用同名方法，因为它们会递归。这意味着您不能自定义__new__，也不能子类化需要您调用到__init__的类。
方法5：一个模块
一个模块文件singleton.py
优点
- 简单胜于复杂
缺点
- 不延迟实例化
【问题讨论】：
-
另外三种技术：使用模块代替（通常 - 通常，我认为 - 这是 Python 更合适的模式，但它有点取决于你用它做什么）；创建一个实例并改为处理它（
foo.x或者如果您坚持使用Foo.x而不是Foo().x）；使用类属性和静态/类方法 (Foo.x)。 -
@ChrisMorgan：如果你打算只使用类/静态方法，那么真的不用费心创建一个类。
-
@Cat：效果类似，但是创建全局变量背后的原因几乎可以是任何事情，包括不知道更好。为什么要创建一个单例？如果你不得不问你不应该在这里。这种明确性不仅更加 Pythonic，而且使维护更加简单。是的，单例是全局变量的语法糖，但是类是一大堆难看的东西的语法糖，我认为没有人会告诉你，没有它们你总是会更好。
-
反信号灯的情绪是最糟糕的货运狂热节目。与人们听到（很少有人真正阅读）“Goto 语句被认为有害”并认为 goto 是错误代码的标志（无论上下文如何）的情况相同。
标签： python singleton decorator base-class metaclass