Python中使用__new__實現單例模式並解析

閱讀文章前請先閱讀 Python中類方法、__new__方法和__init__方法解析

單例模式是一個經典設計模式，簡要的說，一個類的單例模式就是它只能被實例化一次，實例變量在第一次實例化時就已經固定。
在Python中常見的單例模式有None，這就是一個很典型的設計，通常使用 if xxx is None或者if xxx is not None來比較運算。

Python實現單例模式

代碼如下：

class MyClass:

    _instance = None  
    _first_init = False  

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if not cls._instance:
            cls._instance = super().__new__(cls)

        return cls._instance

    def __init__(self, var1, var2):
        cls = type(self)
        if not cls._first_init:
            self.var1 = var1
            self.var2 = var2
            cls._first_init = True

如上所示，我創建了一個MyClass的類，定義了兩個類變量，第一個是_instance，它負責保存該類創建的實例。第二個是_first_init，它是一個布爾值，保存是否為第一次實例化該類。

在__new__方法中（構造函數），判斷是否存在_instance這個類變量，如果之前已經實例化了，直接返回。如果是第一次實例化，就會為_instance類變量綁定實例，使用super().__new__(cls)創建實例，即調用父類object.__new__(MyClass)創建實例。

在__init__方法中（初始化函數），我們通過cls=type(self)獲取MyClass類，判斷是否第一次實例化。如果是第一次實例化，就綁定實例變量。否則什么都不做。

運行效果

我們創建兩個實例，來對比

>>> instance1 = MyClass(1, 2)
>>> instance2 = MyClass(7, 5)
>>> id(instance1) == id(instance2)
True

>>> instance2.var1
1

可以看到，這兩個實例的內存地址都相同，而且第一次實例化后變量已經固定了，全局不會再改變。

這就是單例模式的實現。