Python 实现单例模式的误区 #

遇到的问题 #

用 Python 实现单例模式并不困难，有一种实现是通过重载类的 __new__ 方法实现单例模式：

class Student:
    _instance = None

    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if not cls._instance:
            cls._instance = super().__new__(cls)
        return cls._instance


stu1 = Student('jack', 18)
stu2 = Student('jack', 18)
print(stu1 is stu2)

上面的代码是我在 Google 上随意找到的一篇阅读量 11 万的博客提供的代码. GPT-4 提供的代码也基本类似。这段代码输出为 True, 也确实说明了创建的两个对象是在一个地址上。

但是这段代码实际上有一点问题, 如果我们在 __init__ 中加一句 print 语句用来打印执行次数就会发现不太对劲：

...
    def __init__(self, name, age):
        print("Call __init__")
        self.name = name
        self.age = age
...

输出变成了:

Call __init__
Call __init__
True

虽然是单例，但是却调用了两次 __init__ 方法！

根据 Python 官方文档的描述, 除非 __new__ 方法不返回实例, 否则会调用 __init__ 方法进行初始化.
If __new__() is invoked during object construction and it returns an instance of cls, then the new instance’s __init__() method will be invoked like __init__(self[, ...]), where self is the new instance and the remaining arguments are the same as were passed to the object constructor.

正确实现单例模式 #

我在 stackoverflow 上找到了对于这个问题的解决方案

解决方法很简单：不要使用 __init__ 方法即可

class Student:
    _instance = None

    def __init__(self, name, age):
        pass    # 不要使用 __init__ 方法

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if not cls._instance:
            cls._instance = super().__new__(cls)
            cls._instance.name = name  # 而是在这里进行初始化
            cls._instance.age = age
        return cls._instance


stu1 = Student('jack', 18)
stu2 = Student('jack', 18)
print(stu1 is stu2)

Python 实现单例模式的误区 #

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正确实现单例模式 #

参考资料 #