Python设计模式之一（单例模式）

Posted 2020-09-01

单例模式就是告诉你，只有一个对象

（1）单例模式不适用的场景

#单例模式就是告诉你，其实只有一个对象
class Person:
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age

‘‘‘
假设这样一个场景，有一个专门创造人的这样一个类，在我们每实例化创造一个人的时候，
我们要赋予这个人姓名，年龄，基本，身高，等等，这种模式明显不适用单例模式，因为有多个对象，
且每个对象都封装了不同属性，单例模式则只能允许创建一个人，所以不适用
‘‘‘
xiaoming=Person(‘小明‘,18)
xiaoyue =Person(‘小月‘,19)
xiaohong = Person(‘小红‘,28)

 

（2）当所有实例中封装的数据相同时，就可以使用单例模式，例如

class Person2:
    def __init__(self):
        self.name = ‘jay‘
        self.age = 33
    def f1(self):
        pass
    def f2(self):
        pass

xiaoming =Person2()
xiaoming.f1()
‘‘‘创建了两个相同的实例，浪费内存，这种情景可以使用单例模式了‘‘‘
xiaoming = Person2()
xiaoming.f1()

还有一个经典的使用场景，机器之间数据库的链接

下面对这种单例模式进行探讨，假设创建一个连接池

import random
class ConnectionPool:
    def __init__(self):#链接数据库需要的通行证
        self.ip= ‘2.2.2.2‘
        self.port= 6379
        self.pwd = ‘654321‘
        self.username = ‘jay‘
        #去链接
        self.conn_list = [1,2,3,4,5,6]#假设创建了6个链接
    def get_connection(self):
        #获取链接，这里具体每写，只是个例子
        r = random.randrange(1,6)
        return r

pool=ConnectionPool()
for i in range(6):
　　conn = pool.get_connection()#进行链接，每次链接的时候进去拿一个连接就好了,不用再实例化一个对象

　这样个人每次在操作的时候都是一个单例模式，用一个实例进行链接，但是如果多个人同事打开这个文件，还是会实例化多个同样的对象，浪费内存

我们可以这样操作，使在内存里面每次调用的时候都似乎获取到第一次创建的实例

import random
class ConnectionPool:
    __instance = None#默认是None
    def __init__(self):#链接数据库需要的通行证
        self.ip= ‘2.2.2.2‘
        self.port= 6379
        self.pwd = ‘654321‘
        self.username = ‘jay‘
        #去链接
        self.conn_list = [1,2,3,4,5,6]#假设创建了6个链接
    @staticmethod
    def get_instance():
        if ConnectionPool.__instance:#如果实例已经存在，则直接返回创建过的实例
            return  ConnectionPool.__instance
        else:
            ConnectionPool.__instance =ConnectionPool()#如果是第一次调用，执行该函数，实例化一个连接池
            return ConnectionPool.__instance#将对象赋值给静态字段
    def get_connection(self):
        #获取链接
        r = random.randrange(1,6)
        return r


obj1= ConnectionPool.get_instance()
print(obj1)
obj2= ConnectionPool.get_instance()
print(obj2)
obj3= ConnectionPool.get_instance()
print(obj3)
obj4= ConnectionPool.get_instance()
print(obj4)

　　结果如图

（3）创建web站点的单例模式

这里是用简单的Python代码写一个网站

from wsgiref.simple_server import make_server


def index():
    return ‘index‘
def news():
    return ‘nnnnnnn‘
def RunSever(environ,start_response):
    start_response(status=‘200 ok‘,headers=[(‘Content-Type‘,‘text/html‘)])
    url=environ[‘PATH_INFO‘]#这是用户访问的url
    #这里我们访问http://127.0.0.1:8000/

    if url.endswith(‘index‘):#根据网页以什么什么结尾则决定调用的函数
        return index()

    elif url.endswith(‘news‘):
        return news()
    else:
        return ‘404‘
‘‘‘
这里表示的是当我们访问http://127.0.0.1:8000/index,则返回index函数的执行结果，其他同理
这里相当于搞了个网站
‘‘‘

if __name__ == ‘__main__‘:

    httpd= make_server(‘‘,8000,RunSever)#相当于启动一个网站，8000在这里表示端口
    print(‘Server HTTP on port 8008...‘)
    httpd.serve_forever()#一直监听该端口，内部有个while循环，等待别人访问

　　当我们执行的时候，浏览器打开这个这个网站，则会根据条件返回相关数据，结果如图

     

只要有人来请求了，则会在内存里面执行一次RunSever函数，给请求人结果，

当我们把上面那个ConnectionPool类的代码加进这个web站点里面，可以使用单例模式，使访问的用户每次只调用同一个实例

from wsgiref.simple_server import make_server
import random




class ConnectionPool:
    __instance = None#默认是None
    def __init__(self):#链接数据库需要的通行证
        self.ip= ‘2.2.2.2‘
        self.port= 6379
        self.pwd = ‘654321‘
        self.username = ‘jay‘
        #去链接
        self.conn_list = [1,2,3,4,5,6]#假设创建了6个链接
    @staticmethod
    def get_instance():
        if ConnectionPool.__instance:#如果实例已经存在，则直接返回创建过的实例
            return  ConnectionPool.__instance
        else:
            ConnectionPool.__instance =ConnectionPool()#如果是第一次调用，执行该函数，实例化一个连接池
            return ConnectionPool.__instance#将对象赋值给静态字段
    def get_connection(self):
        #获取链接
        r = random.randrange(1,6)
        return r

def index():
    p = ConnectionPool.get_instance()
    print(p)  # 这里使每次用户访问的时候都调用同一个类，节约内存,之后则可以调用ConnectionPool的方法，例如选取链接
    return ‘index‘
def news():
    return ‘nnnnnnn‘
def RunSever(environ,start_response):
    start_response(status=‘200 ok‘,headers=[(‘Content-Type‘,‘text/html‘)])
    url=environ[‘PATH_INFO‘]#这是用户访问的url
    #这里我们访问http://127.0.0.1:8000

    if url.endswith(‘index‘):#根据网页以什么什么结尾则决定调用的函数
        return index()

    elif url.endswith(‘news‘):
        return news()
    else:
        return ‘404‘
‘‘‘
这里表示的是当我们访问http://127.0.0.1:8000/index,则返回index函数的执行结果，其他同理
这里相当于搞了个网站
‘‘‘

if __name__ == ‘__main__‘:

    httpd= make_server(‘‘,8000,RunSever)#相当于启动一个网站，8000在这里表示端口
    print(‘Server HTTP on port 8008...‘)
    httpd.serve_forever()#一直监听该端口，内部有个while循环，等待别人访问

　　这样，每次就算不同的人访问该页面，都是调用同一个类的方法，可以节约服务器内存

结果如图，都是同一个内存