Python学习从0到1 day27 Python 高阶技巧 ③ 设计模式 — 单例模式

此去经年，再难同游

                        —— 24.11.11

一、什么是设计模式

设计模式是一种编程套路，可以极大的方便程序的开发最常见、最经典的设计模式，就是我们所学习的面向对象了。

除了面向对象外,在编程中也有很多既定的套路可以方便开发,我们称之为设计模式：

单例、工厂模式

建造者、责任链、状态、备忘录、解释器、访问者、观察者、中介、模板、代理模式

等等

二、单例模式

引出

创建类的实例后，就可以得到一个完整的、独立的类对象。

用同一个类创建多个类对象，类对象的内存地址是不相同的，即创建出的对象是完全独立的。

为何要使用单例模式

某些场景下，我们需要一个类无论获取多少次类对象，都仅仅提供一个具体的实例用以节省创建类对象的开销和内存开销

比如某些工具类，仅需要1个实例，即可在各处使用

这就是单例模式所要实现的效果

什么是单例模式

单例模式(Singleton Patter)是一种常用的软件设计模式，该模式的主要目的是确保某一个类只有一个实例存在。在整个系统中，某个类只能出现一个实例时，单例对象就能派上用场。

定义：保证一个类只有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点

适用场景：当一个类只能有一个实例，而客户可以从一个众所周知的访问点访问它时。

代码

非单例模式

# 演示单例模式的效果

class StrTools:
    pass

s1 = StrTools()
s2 = StrTools()
print(s1)
print(s2)

# id函数展示变量具体的id
print(id(s1))
print(id(s2))

从地址和id值都不同，可以看出，虽然是同一个类创建出的两个对象，但是对内存资源造成了浪费

单例模式

StrTools类

首先定义一个类StrTools，以后创建对象从这个类中直接获取对象，全局只提供唯一一个实例用来创建对象，避免了重复构造大量对象导致的内存的浪费，节省内存开销和创建对象的开销

class StrTools:
    pass

str_tool = StrTools()

test1

from str_tools_py import str_tool

s1 = str_tool
s2 = str_tool

print(s1)
print(s2)

# id函数展示变量具体的id
print(id(s1))
print(id(s2))

test2

from str_tools_py import str_tool

s1 = str_tool
s2 = str_tool

print(s1)
print(s2)

# id函数展示变量具体的id
print(id(s1))
print(id(s2))

可以看出，单例模式创建对象只需要用到同一个类进行创建，节省了内存开支

全局只提供唯一一个实例用来创建对象，避免了重复构造大量对象导致的内存的浪费，节省内存开销