是否有一种简单,优雅的方式来定义单身人士? [重复]

这个问题在这里已有答案:

似乎有很多方法可以在Python中定义singletons . Stack Overflow是否有共识?

回答(22)

2 years ago

我真的没有看到需要,因为具有函数(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,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,因此除了通过使用API的约定之外,您无法防止多个实例化 . 我仍然只是将方法放在一个模块中,并将模块视为单例 .

2 years ago

这是我自己实现的单身人士 . 你所要做的就是装饰课程;要获得单例,您必须使用 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 singleton

f = Foo.instance() # Good. Being explicit is in line with the Python Zen
g = Foo.instance() # Returns already created instance

print 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 the
    class that should be a singleton.

    The decorated class can define one `__init__` function that
    takes only the `self` argument. Also, the decorated class cannot be
    inherited from. Other than that, there are no restrictions that apply
    to the decorated class.

    To get the singleton instance, use the `instance` method. Trying
    to use `__call__` will result in a `TypeError` being raised.

    """

    def __init__(self, decorated):
        self._decorated = decorated

    def instance(self):
        """
        Returns the singleton instance. Upon its first call, it creates a
        new instance of the decorated class and calls its `__init__` method.
        On all subsequent calls, the already created instance is returned.

        """
        try:
            return self._instance
        except AttributeError:
            self._instance = self._decorated()
            return self._instance

    def __call__(self):
        raise TypeError('Singletons must be accessed through `instance()`.')

    def __instancecheck__(self, inst):
        return isinstance(inst, self._decorated)

2 years ago

您可以像这样覆盖 __new__ 方法:

class Singleton(object):
    _instance = None
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if not cls._instance:
            cls._instance = super(Singleton, cls).__new__(
                                cls, *args, **kwargs)
        return cls._instance


if __name__ == '__main__':
    s1 = Singleton()
    s2 = Singleton()
    if (id(s1) == id(s2)):
        print "Same"
    else:
        print "Different"

2 years ago

在Python中实现单例的略微不同的方法是Alex Martelli(Google员工和Python天才)的borg pattern .

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

因此,它们不是强制所有实例具有相同的身份,而是共享状态 .

2 years ago

模块方法运作良好 . 如果我绝对需要单身人士,我更喜欢Metaclass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

2 years ago

PEP318看到这个实现,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:
    ...

2 years ago

正如accepted answer所说,最惯用的方式就是 use a module .

考虑到这一点,这是一个概念证明:

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,请参见Python data model .

例:

@singleton
class Duck(object):
    pass

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

笔记:

  • 您必须使用新式类(派生自 object ) .

  • 单例在定义时初始化,而不是第一次使用时 .

  • 这只是一个玩具的例子 . 我从来没有在 生产环境 代码中实际使用它,并且不打算这样做 .

2 years ago

有一次我在Python中编写了一个单例,我使用了一个类,其中所有成员函数都有classmethod装饰器 .

class foo:
  x = 1

  @classmethod
  def increment(cls, y = 1):
    cls.x += y

2 years ago

Python documentation确实涵盖了这个:

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

我可能会重写它看起来更像这样:

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 = label
        self.channels = [Channel("system"), Channel("app")]
        ...

2 years ago

我是'm very unsure about this, but my project uses '常规单身人士(不强制单身),也就是说,如果我有一个名为 DataController 的类,我在同一个模块中定义它:

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

它不优雅,因为它是完整的六行 . 但我的所有单身人士都使用这种模式,而且至少非常明确(这是pythonic) .

2 years ago

谷歌测试博客上还有一些有趣的文章,讨论为什么单身人士/可能是坏的并且是反模式的:

2 years ago

如果你想要装饰(注释)类,那么创建一个单独的装饰器(也就是一个注释)是一种优雅的方式 . 然后你就把@singleton放在你的类定义之前 .

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

@singleton
class MyClass:
    ...

2 years ago

以下是Peter Norvig的Python IAQ How do I do the Singleton Pattern in Python?的示例(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在他的书Thinking in Python中也有另一个例子(同样没有直接链接到代码)

2 years ago

我认为 forcing 一个类或一个单例的实例是矫枉过正的 . 就个人而言,我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 = None

def TheOneAndOnly():
    global _the_one_and_only
    if 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:
    pass

THE_ONE_AND_ONLY = NothingSpecial()

这样,您可以针对没有副作用的新实例编写测试,并且不需要使用全局语句来模拟模块,并且如果需要,您可以在将来派生变体 .

2 years ago

The Singleton Pattern implemented with Python由ActiveState提供 .

看起来诀窍是将应该只有一个实例的类放在另一个类中 .

2 years ago

好吧,单身可能是好事还是邪恶,我知道 . 这是我的实现,我只是扩展了一种经典的方法来在内部引入缓存并生成许多不同类型的实例,或者许多相同类型但具有不同参数的实例 .

我将其称为Singleton_group,因为它将类似的实例组合在一起并防止可以创建具有相同参数的同一类的对象:

# 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>}

每个对象都带有单例缓存......这可能是邪恶的,但对某些人来说效果很好:)

2 years ago

class Singleton(object[,...]):

    staticVar1 = None
    staticVar2 = None

    def __init__(self):
        if self.__class__.staticVar1==None :
            # create class instance variable for instantiation of class
            # assign class instance variable values to class static variables
        else:
            # assign class static variable values to class instance variables

2 years ago

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() )
        pass
    return contextObjList[0]

class Context(object):
    # Anything you want here

2 years ago

相对较新的Python我不知道最常见的成语是什么,但我能想到的最简单的事情就是使用模块而不是类 . 你的类上的实例方法将成为模块中的函数,任何数据都只是模块中的变量而不是成员中的变量 class . 我怀疑这是解决人们使用单身人士问题类型的pythonic方法 .

如果你真的想要一个单例类,first hit on Google为"Python singleton"描述了一个合理的实现,具体来说:

class Singleton:
    __single = None
    def __init__( self ):
        if Singleton.__single:
            raise Singleton.__single
        Singleton.__single = self

这似乎可以解决问题 .

2 years ago

Singleton's half brother

我完全同意staale,我在这里留下了一个创建单身半兄弟的样本:

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

a 现在将报告为与单身相同的类,即使它看起来不像它 . 因此,使用复杂类的单身人士最终取决于我们不会对他们造成太大影响 .

因此,我们可以产生相同的效果,并使用更简单的事情,如变量或模块 . 尽管如此,如果我们想要使用类以保持清晰度并因为 in Python a class is an object ,那么我们已经拥有了对象(不是和实例,但它会像这样) .

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

如果我们尝试创建一个实例,那么我们就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) . 这个对象和其他大约一半兄弟一样好(如果你愿意,你仍然可以创建它们),但是由于简单性,它会更快地运行 .

2 years ago

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__ = Singeltone


inst0 = Test()
inst1 = Test()
print(id(inst1) == id(inst0))

2 years ago

如果你不想要上面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(例如因为在那种情况下,单例类上的静态方法将不起作用),这种妥协有效:

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)