在Python中似乎有很多方法来定义单例对象。对Stack Overflow是否有一致的意见?


当前回答

我真的不认为有这个需要,因为一个带有函数(而不是类)的模块可以很好地作为一个单例。它的所有变量都将绑定到模块,无论如何都不能重复实例化。

如果你确实希望使用一个类,在Python中没有办法创建私有类或私有构造函数,所以你不能防止多个实例化,只能通过使用API中的约定。我仍然会将方法放在模块中,并将模块视为单例模块。

其他回答

如果你不想要上面的基于元类的解决方案,并且你不喜欢简单的基于函数装饰器的方法(例如,因为在这种情况下,单例类上的静态方法将不起作用),这种妥协是可行的:

class singleton(object):
  """Singleton decorator."""

  def __init__(self, cls):
      self.__dict__['cls'] = cls

  instances = {}

  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)

正如公认的答案所说,最常用的方法是只使用一个模块。

考虑到这一点,下面是一个概念的证明:

def singleton(cls):
    obj = cls()
    # Always return the same object
    cls.__new__ = staticmethod(lambda cls: obj)
    # Disable __init__
    try:
        del cls.__init__
    except AttributeError:
        pass
    return cls

有关__new__的更多详细信息,请参阅Python数据模型。

例子:

@singleton
class Duck(object):
    pass

if Duck() is Duck():
    print "It works!"
else:
    print "It doesn't work!"

注:

为此,您必须使用new-style类(派生自object)。 单例在定义时初始化,而不是在第一次使用时初始化。 这只是一个简单的例子。我从未在产品代码中实际使用过它,也不打算这样做。

辛格尔顿同父异母的兄弟

我完全同意staale的观点,我在这里留下了一个创建单胎同父异母兄弟的例子:

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

即使看起来不像单例,A现在也会报告为与单例属于同一个类。因此,使用复杂类的单例最终依赖于我们没有过多地干扰它们。

因此,我们可以使用更简单的东西,如变量或模块,以达到同样的效果。尽管如此,如果我们想要使用类来明确,并且因为在Python中类是一个对象,所以我们已经有了对象(不是实例,但它会像)。

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

如果我们尝试创建一个实例,我们会有一个很好的断言错误,我们可以在派生上存储静态成员,并在运行时对它们进行更改(我喜欢Python)。这个对象和其他同父异母的兄弟一样好(如果你愿意,你仍然可以创建它们),但是由于简单,它往往会运行得更快。

模块方法工作得很好。如果我绝对需要一个单例,我更喜欢元类方法。

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.instance

class MyClass(object):
    __metaclass__ = Singleton

好吧,我知道,单胞胎可能是好的,也可能是坏的。这是我的实现,我只是扩展了一个经典的方法,在里面引入一个缓存,并产生许多不同类型的实例,或者许多相同类型的实例,但具有不同的参数。

我称它为Singleton_group,因为它将相似的实例分组在一起,并防止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 = salute

a = test('bye')
b = test('hi')
c = test('bye')
d = test('hi')
e = test('goodbye')
f = test('goodbye')

id(a)
3070148780L

id(b)
3070148908L

id(c)
3070148780L

b == d
True


b._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,但对一些人来说很有用:)