python类装饰器编写单体类

1 python类装饰器编写单体类

类装饰器用于装饰类，用于管理类自身，或用于管理实例创建调用。

单体类，不管创建多少次实例，都只有一个实例的类。可以通过类装饰器管理装饰类的全部实例，实现单体类。

1.1 字典存放单体类

描述

通过类装饰器创建的类实例存放在全局字典，实现单体类。

（1） 定义全局字典instances；

（2） 类作为字典键，实例为字典值，不存在则创建，否则返回；

（3） 嵌套函数定义类装饰器，入参为类cls，返回可调用函数；

示例

>>> instances={}
>>> def getInstance(cls,*args):
    if cls not in instances:
        instances[cls]=cls(*args)
    return instances[cls]

>>> def singlecls(cls):
    def onCall(*args):
        return getInstance(cls,*args)
    return onCall
    
>>> @singlecls
class Clerk:
    def __init__(self,name,rate,days):
        self.name=name
        self.rate=rate
        self.days=days
    def pay(self):
        return self.rate*self.days

    
>>> @singlecls
class TestSingleCls:
    def __init__(self,val):
        self.attr=val

        
>>> C1=Clerk('梯阅线条',2000,22)
>>> c2=Clerk('tyxt',2100,23)
>>> C1.name,C1.pay()
('梯阅线条', 44000)
>>> c2.name,c2.pay()
('梯阅线条', 44000)
>>> tsc1=TestSingleCls(9555)
>>> tsc2=TestSingleCls(9556)
>>> tsc1.attr,tsc2.attr
(9555, 9555)
>>> id(C1),id(c2)
(11409136, 11409136)
>>> id(tsc1),id(tsc2)
(11410160, 11410160)

1.2 nonlocal单体类

描述

通过嵌套函数的作用域来创建单体类。装饰的每个类使用各自的封闭作用域。

（1） 定义嵌套变量instance为None；

（2） 通过nonlocal为instance赋值，如果为None则创建实例，否则返回实例；

（3） 嵌套函数定义类装饰器，入参为类cls，返回可调用函数；

示例

>>> def singlecls(cls):
    instance=None
    def onCall(*args):
        nonlocal instance
        if instance is None:
            instance=cls(*args)
        return instance
    return onCall

>>> @singlecls
class Clerk:
    def __init__(self,name,rate,days):
        self.name=name
        self.rate=rate
        self.days=days
    def pay(self):
        return self.rate*self.days


>>> C1=Clerk('梯阅线条',2000,22)
>>> C2=Clerk('tyxt',2100,23)
>>> id(C1)==id(C2),id(C1),id(C2)
(True, 11503152, 11503152)
>>> C1.name,C2.name
('梯阅线条', '梯阅线条')

1.3 可调用类实例实现单体类

描述

通过可调用类实例的装饰器实现单体类。

（1） 实例属性instance初始化为None；

（2） 如果instance为None则创建实例，否则返回实例；

（3） 定义可调用类实例，返回装饰类的实例；

示例

>>> class SingleCls:
    def __init__(self,cls):
        self.cls=cls
        self.instance=None
    def __call__(self,*args):
        if self.instance is None:
            self.instance=self.cls(*args)
        return self.instance

    
>>> @SingleCls
class Clerk:
    def __init__(self,name,rate,days):
        self.name=name
        self.rate=rate
        self.days=days
    def pay(self):
        return self.rate*self.days

    
>>> C1=Clerk('梯阅线条',2000,22)
>>> C2=Clerk('tyxt',2100,23)
>>> id(C1)==id(C2),id(C1),id(C2)
(True, 11615440, 11615440)
>>> C1.name,C2.name
('梯阅线条', '梯阅线条')