【Python基础】15.__new__方法及单例设计模式

单例模式

简介

创建对象时,每次返回的对象都是同一个对象,即类只有唯一实例,每次实例化返回的对象,内存地址都是相同的

应用

  • 音乐播放器
  • 回收站
  • 打印机

__new__方法

  • 使用类名()创建对象时,python解释器首先会调用__new__方法为对象分配空间
  • __new__是一个由object对象提供的 内置静态方法,要的作用有两个:
    1. 在内存中为对象 分配空间
    2. 返回对象的引用
  • python解释器获得对象引用后,将引用作为第一个参数,传递给__init__方法

重写__new__方法

  • 重写__new__方法,一定要 return super().__new__(cls)
  • 否则python的解释器得不到分配的空间引用对象,无法调用对象的初始化方法
  • __new__是一个静态方法,在嗲用对象时,需要主动传递cls参数

Python中的单例

  • 单例 – 让创建的对象,在系统中只有一个实例
    1. 定义一个类属性,初始值是None,用于记录对象的引用
    2. 重写__new__方法
    3. 如果类属性 is None 为 True,调用父类__new__方法为对象分配空间,并让类属性记录结果
    4. 返回类属性中对象的引用
class MusicPlayer:
    instance = None

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if cls.instance is None:
            cls.instance = super().__new__(cls)
        return cls.instance

    def __init__(self):
        print("播放器初始化")
       

player1 = MusicPlayer()
print(player1)
player2 = MusicPlayer()
print(player2)
单例模式的改造
  • 上述代码中,无论实例化多少个对象,即使实例化的为同一个对象,__init__方法仍旧会被多次调用
  • 需求:单例模式下,只初始化一次对象
  • 解决方案:
    1. 定义一个类属性init_flag,标记是否执行过初始化动作,初始值为False
    2. __init__方法中,判断init_flag,如果为False就执行初始化操作
    3. 然后将init_flag 设置为True
    4. 再次调用时,根据init_flag的值,判断是否需要再次执行__init__方法
class MusicPlayer:
    instance = None
    init_flag = False

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if cls.instance is None:
            cls.instance = super().__new__(cls)
        return cls.instance

    def __init__(self):
        if MusicPlayer.init_flag:
            return
        print("播放器初始化")
        MusicPlayer.init_flag = True


player1 = MusicPlayer()
print(player1)
player2 = MusicPlayer()
print(player2)
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