Python3-实现单例设计模式

单例模式的一般实现

饿汉式

懒汉式就是通过一个方法才能实现单例，我不是很常用，所以在此就写个饿汉式。以后再补懒汉式。
单例模式的核心作用是保证一个类只有一个该类型的对象。在一个对象被过多调用时避免过多的消耗内存，即可使用单例模式。

在 python 中新建一个对象会调用 __new__ 方法为创建的对象分配其内存空间，并且返回该对象的引用，随后将会传给 __init__ 函数进行实例化。

一般情况下并不需要调用 new 方法，当使用单例时这一步是必要的。在重写 new 方法时需要返回当前实例的类 cls：return super().__new__(cls)。得到了分配的内存空间引用后，开始为对象进行实例化，代码可以简单的写为如下：

class ClassObj(object):
    def __new__(cls):
        print("进行分配内存")
        return super().__new__(cls)

    def __init__(self):
        print("开始初始化")
cobj = ClassObj()

运行结果如下：

但是以上的代码并没有实现单例模式，这个时候，我们需要对以上代码进行更改。
在使用 new 方法时判断是否已经被实例化：

class ClassObj(object):
    instance=None
    def __new__(cls):
        if cls.instance is None:
            cls.instance=super().__new__(cls)
            print("进行分配内存")
        else:
            print("已经分配了")
        return cls.instance

    def __init__(self):
        print("已经分配了")
cobj = ClassObj()
cobj1 = ClassObj()

以上代码在 ClassObj 中，定义了一个成员变量 instance，用来存储分配的空间引用，并且在__new__方法中最后 return instance；假设第一次新建该类对象，instance 为 None 则会进行实例化，假设不为 None，则会提示已经分配了，不会再次分配空间，进行创建。运行结果如下：

以上结果只在第一次新建对象时分配了空间，之后创建对象并没有新建空间。
这时也可以直接输出类对象查看空间：

cobj = ClassObj()
cobj1 = ClassObj()
print(cobj)
print(cobj1)

结果如下是相同的：