Python单例类装饰器

Question

我在第一篇回复中发现了这个单例实现：http://blog.amir.rachum.com/post/21850841339/implementing-the-singleton-pattern-in-python。

def singleton(cls):
    return cls()

@singleton
class Foo(object):
    def bar(self):
        pass

if __name__ == '__main__':

    print id(Foo)
    print id(Foo) 

但是我不理解其中的运作原理，装饰器返回一个类实例，但为什么每次都是相同的实例呢？

- Alexander Pope

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单例模式是一种设计模式，它限制了一个类的实例化只能创建一个对象。当系统中需要协调操作的唯一对象时非常有用... 比如日志记录，因为你希望在整个应用程序中记录到同一个文件中。 - avasal

我知道单例模式是什么，但我不明白为什么这个特定的实现像一个单例。 - Alexander Pope

请注意，这并不是真正的单例模式，因为用户不会实例化该类。这只是将类替换为类的实例，然后用户将该名称用作实例。 - Ned Batchelder

Answer 1

你可以将代码重写为

class Foo(object):
    pass

Foo = singleton(Foo)
# which is
Foo = Foo()

因此，这里类的名称被其实例化所取代。据我看来，有点俗套，特别是你仍然可以使用Foo.__class__创建相同类的新对象，并且你会破坏命名模式。

- filmor

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在Python中为单例模式创建类是完全没用的。这可能是从Java或其他C++导入的最糟糕的反模式。只需在模块级别创建Foo()的一个实例，然后将其称为“singleton”: singleton = Foo()……就这样！ - Christophe

Answer 2

单例模式通过保持内部状态来实现。这里的状态可能是类的一个实例。装饰器可以是任意东西。

看一下这个：

http://hairysun.com/downloads/DecoratorHandout.pdf

class Decorator(object):
    # in __init__ set up state
    def __call__(self, function):
        @functools.wraps(function)
        def wrapper(*args, **kw): # 1.
            print "before func"
            result = function(*args, **kw) # 2.
            print "after func"
            return result
        return wrapper # 3.

>>> decorator2 = Decorator()
>>> @decorator2
... def nothing(): pass

装饰器本质上是一个函数，它：

1. 定义一个函数
2. 调用传入的函数
3. 返回新的'包装'函数以供以后调用

周围的类（在这里：装饰器）可以做这样的事情：

class Singleton(object):
     def __init__(self):
        self.instance = None

     def __call__(self, function):
         @functools.wraps(function)
         def wrapper(*args, **kw):
             if self.instance is None:
                self.instance = function(*args, **kw)
             return self.instance
         return wrapper

我没有运行这段代码，但我认为这大致是它的工作原理。如果没有可用的实例，则创建一个。如果有一个可用的实例，则不要创建新的 - 而是返回单个旧实例。在生产中使用此方法之前，可能需要检查可调用对象的其他属性。

- cessor