Python 单例行为很奇怪

Question

我找到了创建单例类的最流行的方法之一，使用 _instance 和重写 __new__ 方法。这是：

class Singleton:
    _instance = None

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

但是当我尝试以这种方式使用它时，它表现得很奇怪：

class Child(Singleton):
    def __init__(self):
        self.a = random.randint(10, 1000)

x = Child()
y = Child()
print(x.__dict__)        # {'a': 74}
print(y.__dict__)        # {'a': 74}  - not weird
print(Child().__dict__)  # {'a': 222} - weird (for me)

有人可以解释为什么会发生吗？

PS：我使用的是python 3.10

Answer 1

一个答案

为了创建一个对象，Python 首先在其类上调用

__new__

，然后在该对象上调用

__init__

。

当您“创建”

Child

的实例时，Python将调用

Singleton.__new__

，然后调用

Child.__init__

。但是

Singleton.__new__

总是返回同一个对象

_instance

，因此

Child.__init__

总是会重新初始化同一个对象。

x

和

y

包含相同的对象，因为所有

Child

都是相同的对象。这就是为什么

x.__dict__

和

y.__dict__

是相同的。但是当你第三次调用

Child

时，它会重新初始化该对象，更改其字典。

print(Child().__dict__)

给出不同的值，因为它在打印之前调用

Child

。

并不是第三次调用

Child

会产生不同的对象；而是会产生不同的对象。相反，对象本身发生了变化。

关于单例的一些注意事项

如果您以这种方式实现单例，则不应使用

__init__

，因为每次调用

Child

时都会调用它并重新初始化对象。如果您需要初始化单例的值，您可以在 if 语句中的

__new__

中执行此操作，以便初始化仅完成一次。

还要考虑为什么需要创建单例的子类。一个单例应该只有一个成员，所以如果有任何

Child

的实例，那么所有

Singleton

一定都是

Child

，所以

Singleton

和

Child

最好合并到一节课。