Python类: Singleton还是非Singleton，通过传递值？

Question

我有一个Python3类，它目前是一个使用@singleton装饰器定义的单例类，但有时它需要而不是。

问题:当从类实例化对象时，是否可以执行类似于传递参数的操作，而这个参数决定类是单例还是非单例？

我正在试图找到一种替代方法来复制类，使其不再是单例，但是这样我们就会有大量的重复代码。

Foo.py

def singleton(cls):
    instances={}

    def getinstance(*args, **kwargs):
        if cls not in instances:
            instances[cls] = cls(*args, **kwargs)
        return instances[cls]

    return getinstance

@singleton
Class Foo:
    def hello(self):
        print('hello world!')

FooNotSingleton.py

Class FooNotSingleton:
    def hello(self):
        print('hello world!')

main.py

from Foo import Foo
from FooNotSingleton import FooNotSingleton

foo = Foo()
foo.hello()

bar = FooNotSingleton()
bar.hello()

Answer 1

您可以使用关键字触发器在singleton包装器中添加一些额外的处理，以绕过类中使用singleton=False的非单个实例化：

def singleton(cls):
    instances={}

    def getinstance(*args, **kwargs):
        # thanks to sanyash's suggestion, using a default return instead of try/except            
        singleton = kwargs.pop('singleton', True)
        if singleton:
            if cls not in instances:
                instances[cls] = cls(*args, **kwargs)
            return instances[cls]
        else:
            return cls(*args, **kwargs)

    return getinstance

@singleton
class Foo:
    def __init__(self, val):
        self.val = val
    def hello(self):
        print(f'I have value {self.val}')

测试：

s1 = Foo('single')
s2 = Foo('another single')
ns = Foo('not single', singleton=False)
s1.hello()
# I have value single
s2.hello()
# I have value single
ns.hello()
# I have value not single

请注意，您需要保留一个不太可能在任何修饰类中使用的关键字。好处是您只需要创建类一次，而不需要重复。

Answer 2

可以根据传递给构造函数的唯一ID生成实例键。这样，相同的类和--相同的ID --将产生相同的实例。

def singleton(cls):
    instances={}
    def getinstance(*args, **kwargs):
        key = "{}__{}".format(cls, kwargs.get("id"))
        if key not in instances:
            instances[key] = cls(*args, **kwargs)
        return instances[key]
    return getinstance

@singleton
class Foo:
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        self.x = 0
    def hello(self):
        print('My X is:', self.x)

f1 = Foo()
f1.x = 5
f1.hello()

f2 = Foo() # same as f1
f2.hello()

f3 = Foo(id='abc') # new instance, because of new "id" parameter
f3.x = 1024
f3.hello()

f4 = Foo() # same as f1
f4.hello()

输出：

My X is: 5
My X is: 5
My X is: 1024
My X is: 5

可选:在将id参数传递给类构造函数之前，可以从kwargs中删除它--并且可以将id命名为完全不同的东西。

Answer 3

我相信这个问题可以很容易地通过继承解决。FooNotSingleton成为一个包含所有实现细节的基类，Foo通过使用@singleton装饰器从它派生：

FooNotSingleton.py

class FooNotSingleton:
    def hello(self):
        print('hello world!')

Foo.py

import FooNotSingleton

def singleton(cls):
    instances={}

    def getinstance(*args, **kwargs):
        if cls not in instances:
            instances[cls] = cls(*args, **kwargs)
        return instances[cls]

    return getinstance

@singleton
class Foo(FooNotSingleton.FooNotSingleton):
    pass

main.py

from Foo import Foo
from FooNotSingleton import FooNotSingleton

print(id(FooNotSingleton()))
print(id(FooNotSingleton()))  # different
print(id(Foo()))
print(id(Foo()))  # same
FooNotSingleton().hello()  # both works
Foo().hello()