Python（白银时代）——类、单例模式
类
基础术语
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使用 类名() 创建对象，创建对象 的动作有两步
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在内存中为对象 分配空间
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调用初始化方法 __init__ 为对象初始化
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对象创建后，内存中就有了一个对象的 实例
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通常会把
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创建出来的 对象 叫做 类 的实例
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创建对象的 动作 叫做 实例化
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对象的属性 叫做 实例属性
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在程序执行时
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对象各自拥有自己的 实例属性
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调用对象方法，可以通过 self. 访问自己的属性或方法
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每一个对象 都有一个自己独立的内存空间，互不干涉
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多个对象的方法，在内存中只有一份，在调用方法时，需要把对象的引用传递到方法内部
类是一个特殊的对象
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Python 中 一切皆对象
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类是一个特殊的对象，同样会被加载到内存中，类对象在内存中只有一份
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一个类可以创建出多个对象实例
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除了封装 实例 的属性和方法外，类对象还可以拥有自己的属性和方法
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通过 类名. 的方式可以访问类的属性和方法
示例
class Animal:# 定义一个 类 属性count=0def __init__(self,name):self.name=nameAnimal.count=Animal.count+1animal1=Animal("小白")
animal2=Animal("小黑")
animal3=Animal("小绿")print("查看类属性的变化次数:%d" %Animal.count)输出结果
类方法
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类方法 就是针对 类对象 定义的方法
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在类方法 内部可以直接访问 类属性 或者调用其他的 类方法
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类方法需要用 修饰器 @classmethod 来标识，告诉解释器这是一个 类方法
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类方法的 第一个参数 应该是 cls
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由 哪一个类调用的方法，方法内的 cls，就是哪一个类的引用
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这个参数和 实例方法的第一个参数 self 类似
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不使用 cls ，使用其他名称也可以，习惯问题
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通过 类名. 调用类方法,不需要传递 cls 参数
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在方法内部，可以通过 cls. 访问类的属性或类的方法
语法
@classmethod
def 类方法名(cls):pass示例
class Animal:# 定义一个 类 属性count=0def __init__(self,name):self.name=nameAnimal.count=Animal.count+1# 定义一个 类 方法@classmethoddef show_count(cls):print("我是类方法，类属性的值是：%d"%cls.count)Animal("小白")
Animal("小黑")
# 调用类 方法
Animal.show_count()输出结果
静态方法
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使用修饰器 @staticmethod 来标识
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通过 类名. 调用 静态方法
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使用场景
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不需要访问 实例属性 或者调用 实例方法
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不需要访问 类属性 或者调用 类方法
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语法
@staticmethod
def 静态方法名():pass示例
class Person:# 定义类属性count=0def __init__(self,name):self.name=name# 定义一个静态方法，静态方法不能调用 类方法或属性 与 实例方法或属性@staticmethoddef static_test():print("我是一个静态方法，不能调用类方法与属性 和实例方法与属性")# 静态方法直接用 类名调用
Person.static_test()输出结果
综合练习示例
"""
需求：窗口取票
票数是共有的
每个人取的数量不一样操作提示信息，不与任何属性或方法关联
"""
class Ticket:# 总共 10 张票totalTicket=10def __init__(self,name):self.name=name# 操作说明,可以使用静态方法实现@staticmethoddef show_instructions():print("操作说明：取票的数量不能超过票总数量!!!")# 显示总票数，可以使用 类方法@classmethoddef show_ticket(cls):print("还剩余的票数有:%s 张" %cls.totalTicket)# 取票，可以使用实例方法def take_ticket(self,num):Ticket.totalTicket=Ticket.totalTicket-numprint("%s 取走了 %d 张票..."%(self.name,num))# 取票的操作说明
Ticket.show_instructions()# 开始取票,张三 取3张， 李四取4张
zs=Ticket("张三")
zs.take_ticket(3)
#查看剩余票数
Ticket.show_ticket()ls=Ticket("李四")
ls.take_ticket(4)
#查看剩余票数
Ticket.show_ticket()输出结果
单例模式
设计模式
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设计模式 是针对某一特定问题的解决方案，由人们总结和提炼的
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使用设计模式 是为了可重用代码，使代码更容易理解，保证代码可靠性
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单例设计模式
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目的： 让类创建的对象，在系统中只有 唯一一个
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每一次执行 类名（） 返回的内存地址引用，都是同一个
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__new__方法
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使用 类名（） 创建对象时， Python的解释器首先会调用 __new__ 方法为对象 分配内存空间
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Python的解释器获得对象的引用后，将引用作为第一个参数，传递给 __init__ 方法
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重写 __new__ 方法的代码非常固定
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重写 __new__ 方法一定要 return super().__new__(cls)
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否则 Python的解释器 得不到对象引用，就不会调用初始化方法
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__new__ 是一个静态方法，在调用时需要 主动传递 cls 参数
示例
class SingleClass():# 定义类实例对象instants=None# 重写 __new__ 方法def __new__(cls,*agrs,**kwargs):print("创建对象方法.....")if SingleClass.instants== None:# 初始化实例对象,调用父类方法SingleClass.instants=super().__new__(cls)return SingleClass.instantsdef __init__(self):print("初始化方法。。。。")# 单例模式 ，不管创建多少次实例，实际上都是同一个
s1=SingleClass()
s2=SingleClass()
s3=SingleClass()
print(s1)
print(s2)
print(s3)输出结果
以上的方法虽然解决了对象只会创建一次的问题，但是初始化的方法还会调用多次，消耗内存。 此处可以 增加一个 initFlag 的标记，一但初始化后就打上标记，以后就不再进行初始化。 改造代码如下：
class SingleClass():# 定义类实例对象instants=None# 定义一个初始化标记initFlag=False# 重写 __new__ 方法def __new__(cls,*agrs,**kwargs): if SingleClass.instants== None:print("创建对象方法.....")# 初始化实例对象,调用父类方法SingleClass.instants=super().__new__(cls)return SingleClass.instantsdef __init__(self):if SingleClass.initFlag:returnprint("初始化方法。。。。")SingleClass.initFlag=True# 单例模式 ，不管创建多少次实例，实际上都是同一个
s1=SingleClass()
s2=SingleClass()
s3=SingleClass()
print(s1)
print(s2)
print(s3)输出结果
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