建设网站要在需求,宁波外贸公司为什么这么多,栾川有做网站的吗,windows wordpress mipython常用设计模式#xff0c;单例和工厂设计模式Demo
单例模式
单例设计模式是一种创建型设计模式#xff0c;它确保一个类只有一个实例#xff0c;并提供一个全局访问点来获取该实例。
应用场景#xff1a;日志记录、线程池、缓存等
优点#xff1a;
全局访问单例和工厂设计模式Demo
单例模式
单例设计模式是一种创建型设计模式它确保一个类只有一个实例并提供一个全局访问点来获取该实例。
应用场景日志记录、线程池、缓存等
优点
全局访问提供了一个全局访问点便于控制实例数量。资源节约避免了创建多个对象时的资源浪费。线程安全在多线程环境中可以保证只创建一个实例。控制实例化可以控制对象的创建过程。
缺点
代码耦合单例模式可能会隐藏一些依赖关系导致代码耦合。可测试性差由于单例模式是全局的这使得单元测试变得困难。内存浪费单例对象在程序的整个生命周期内都占用内存。滥用单例模式有时会被滥用导致程序设计不灵活
方法一使用模块的全局变量 Python模块是天然的单例实现单例模式 singleton_module.py
class Singleton: def __init__(self): self.value None singleton_instance Singleton()在其他地方使用这个单例
from singleton_module import singleton_instance
# 使用单例
singleton_instance.value 42
print(singleton_instance.value) 方法二使用类变量 通过类变量来跟踪实例并在实例化时进行检查
class Singleton:_instance Nonedef __new__(cls, *args, **kwargs):if not cls._instance:cls._instance super(Singleton, cls).__new__(cls, *args, **kwargs)return cls._instancedef __init__(self):if not hasattr(self, initialized): # 确保只初始化一次 self.value Noneself.initialized True# 使用单例
singleton1 Singleton()
singleton2 Singleton()singleton1.value 42
print(singleton2.value) # 输出: 42
print(singleton1 is singleton2) # 输出: True方法三使用装饰器 通过装饰器来实现单例模式
def singleton(cls): instances {} def get_instance(*args, **kwargs): if cls not in instances: instances[cls] cls(*args, **kwargs) return instances[cls] return get_instance singleton
class Singleton: def __init__(self): self.value None # 使用单例
singleton1 Singleton()
singleton2 Singleton() singleton1.value 42
print(singleton2.value) # 输出: 42
print(singleton1 is singleton2) # 输出: True方法四使用元类Metaclass
class SingletonMeta(type): _instances {} def __call__(cls, *args, **kwargs): if cls not in cls._instances: cls._instances[cls] super(SingletonMeta, cls).__call__(*args, **kwargs) return cls._instances[cls] class Singleton(metaclassSingletonMeta): def __init__(self): self.value None # 使用单例
singleton1 Singleton()
singleton2 Singleton() singleton1.value 42
print(singleton2.value) # 输出: 42
print(singleton1 is singleton2) # 输出: True最常用和推荐的方法是使用类变量方法二和元类方法四因为它们在语义上更加清晰和直观
工厂设计模式
定义一个创建对象的接口让子类决定实例化哪个类
优点
代码解耦将对象的创建与使用分离使得代码更加灵活易于扩展。提高可维护性当需要添加新的产品时只需要添加一个具体的产品类和相应的具体工厂类即可无需修改已有的工厂类。封装性隐藏了对象创建的细节调用者只需要知道类型不需要知道具体的实现。
缺点
每增加一个产品类别都需要增加一个产品类和一个工厂类这可能导致类的数量成倍增加。系统的抽象程度变得更高对于简单的情况可能会增加系统的复杂性。
代码样例
例如可以使用工厂函数或抽象基类Abstract Base Classes, ABCs来实现工厂模式
from abc import ABC, abstractmethod
class Animal(ABC):abstractmethoddef sound(self):pass
class Dog(Animal):def sound(self):return Woof!
class Cat(Animal):def sound(self):return Meow!
class AnimalFactory:staticmethoddef get_animal(animal_type):if animal_type dog:return Dog()elif animal_type cat:return Cat()else:raise ValueError(Invalid animal type)# 使用工厂模式
factory AnimalFactory()
dog factory.create_animal(dog)
cat factory.create_animal(cat)
print(dog.sound()) # 输出 Woof!
print(cat.sound()) # 输出 Meow!
