python実装の単一サブモード(説明付)

一、metaclassによって

を実現する

class Singleton(type):
    def __init__(self, name, bases, dct):
        super(Singleton, self).__init__(name, bases, dct)
        self.instance = None

    def __call__(self,*args,**kw):
        if self.instance is None:
            self.instance = super(Singleton, self).__call__(*args, **kw)
        return self.instance
class A(object):
    __metaclass__ = Singleton
    def __init__(self):
        self.xx = 1
A()

注記:
   __metaclass__名前の通りclass Aのメタクラスであり、メタクラスとはその例がクラスである.したがって、Singletonの一例はclass Aである.ではA()はいったいどのような実行過程なのでしょうか.
  

1)Singletonインスタンス化:Sinletonを暗黙的に呼び出す_new__メソッドはインスタンスを生成し、Singleton._を呼び出します.init__このインスタンスを初期化すると、初期化後にclass Aが生成されます.ここで,name,bases,dctはclass Aの定義における相関属性である.

2)Aのインスタンス化はSingletonで定義されているため_call__,すなわち、Singletonのインスタンスは、関数のように呼び出すことができる.しかし、Singletonの例はclass Aであり、ルールに従って、Aをインスタンス化するときA()であり、解釈器はSingleton._を呼び出すことを選択する.call__(A._new_、A._init_)は呼び出されません.ではA._init__いつ呼び出されますか?

3)Singleton._を実行中Call__場合、self.instance(A.instance)がNoneの場合、super(Singleton,self)が呼び出されます.call__,この関数ではA._が呼び出されます.init__,Aのインスタンスを初期化後にselfが存在する.Instance(A.instance)にあります.

これにより、Aのインスタンスが1つしかなく、A.instanceに格納される.元類は確かに少し回りますが、はっきりしたら、特定の時に大きな便利さをもたらすことができます.

二、decoratorによって

を実現する

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. 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.

    Limitations: The decorated class cannot be inherited from.

    """

    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)

   @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

三、通過_new__

を実現します

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"

ソースコードの一部は次のとおりです.
http://stackoverflow.com/questions/42558/python-and-the-singleton-pattern
http://stackoverflow.com/questions/6760685/creating-a-singleton-in-python