Question

可能重复：
Is there a simple, elegant way to define Singletons in Python?

我有以下示例代码，其中我从Singleton派生一个类（希望它是一个）：

class Singleton(object):
    _instance = None
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if not cls._instance:
            cls._instance = object.__new__(cls, *args, **kwargs)
        return cls._instance

class Tracer(Singleton):         
    def __init__(self):
        print "Init"

a = Tracer()
b = Tracer()

尝试时，您会看到再次调用__init__ Tracer方法。是不是有单身人士让另一个实例引用原始实例？我不想再次运行__init__方法，因为它可能会覆盖以前的信息。也许单身人士是错的还是有用？

Answer 1

我之前的回答没有用，我已将其删除。但是我发现了一个高评价的SO answer。主要区别在于它使用Singleton 元类而不是基类，并重载其实例类的__call__()方法而不是其__new__()方法。这为其单例类实例的实例的创建过程提供了所需的控制。可以定义一个额外的方法来删除其中的一个或多个 - 比如用于测试目的。

另一个值得注意的实现细节是，元类维护了_instances的字典，而不是只能保存单个值的字典。这允许它跟踪无限数量的单例实例（因为它可能是多个元类，因为它可以重用）。

将它应用于您的示例代码将完成以下任务：

class Singleton(type):
    """Metaclass."""
    _instances = {}

    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        if cls not in cls._instances:
            cls._instances[cls] = super(Singleton, cls).__call__(*args, **kwargs)
        return cls._instances[cls]

class Tracer(object):
    __metaclass__ = Singleton

    def __init__(self):
        print("Init")

a = Tracer()
b = Tracer()
print('a is b: {}'.format(a is b))  # same object? -> True

输出：

Init
a is b: True

<强>更新

指定元类的语法在Python 2和3之间有所不同。对于后者，您需要将Tracer类定义更改为：

#!/usr/bin/env python3

class Tracer(object, metaclass=Singleton):
    def __init__(self):
        print("Init")

编写可以在两者版本2和3的Python中工作的东西是可能的，但是因为你不能只是有条件地定义它：

## Won't work ##

if sys.version_info[0] < 3:  # Python 2?
    class Tracer(object):
        __metaclass__ = Singleton

        def __init__(self):
            print("Init")

else:  # Python 3
    class Tracer(object, metaclass=Singleton):  # causes SyntaxError in Python 2

        def __init__(self):
            print("Init")

因为else子句中的定义在Python 2中导致SyntaxError（即使块中的代码永远不会被执行）。类似于Benjamin Peterson的six模块的with_metaclass()函数所做的解决方法，看起来像这样：

class Tracer(Singleton("SingletonBaseClass", (object,), {})):
    def __init__(self):
        print("Init")

这会动态创建一个继承所需元类的基类，从而避免由于两个Python版本之间的元类语法差异而导致的任何错误。（它通过显式使用定义的元类来创建临时基类来实现。）

Answer 2

您的__init__被调用两次，但是在同一个对象上。你已经创建了一个单例，但Python不知道它是什么，所以它初始化了每个创建的对象。

如果您想要追求单身模式，则必须将初始化代码移至__new__，或转移到__new__调用的其他方法。

请记住：

单身人士是Java的常态，但在Python中却不受欢迎。
单身人士使您的代码更难以测试，因为它们是从一个测试到下一个测试的全局状态。

如何初始化Singleton派生对象一次

2 个答案: