python - 需要澄清 "decorator class"在 Python 中如何工作

Question

我正在学习如何在 Python 中创建单例(请不要深究单例为何不好之类的问题，这不是这里的主题)。

基于一种实现，我尝试这样做:

class Singleton(object):
    def __init__(self, klass):
        print "S init"
        self.klass = klass
        self.instance = None
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print "S call"
        if self.instance is None:
            self.instance = self.klass(*args, **kwargs)
        else:
            self.instance(*args, **kwargs)
        return self.instance

@Singleton
class KlasseA:
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print "KA new"
    def __init__(self, s):
        print "KA init"
        self.__init2(s)
    def __call__(self, s=None):
        print "KA call"
        self.__init2(s)
    def __init2(self, s):
        if s: self.s = s

@Singleton
class KlasseB:
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print "KB new"
    def __init__(self, s):
        print "KB init"
        self.__init2(s)
    def __call__(self, s=None):
        print "KB call"
        self.__init2(s)
    def __init2(self, s):
        if s: self.s = s

现在，通过在同一个 .py 文件中附加以下行来测试上述内容:

print ""
a = KlasseA('one')
print "a -> ", id(a), a.s
b = KlasseA('two')
print "b -> ", id(b), b.s
print "a -> ", id(a), a.s
c = KlasseA()
print "c -> ", id(c), c.s
print "b -> ", id(b), b.s
print "a -> ", id(a), a.s
d = KlasseB('three')
print "d -> ", id(d), d.s
print "a -> ", id(a), a.s

我得到以下信息:

S init
S init

S call
KA init
a ->  140525844905496 one
S call
KA call
b ->  140525844905496 two
a ->  140525844905496 two
S call
KA call
c ->  140525844905496 two
b ->  140525844905496 two
a ->  140525844905496 two
S call
KB init
d ->  140525844905568 three
a ->  140525844905496 two

所以，单例装饰器确实有效。我在这里不明白的是:

1. 我认为装饰器重新定义了调用，因此调用 KlasseA() 实际上是对 Singleton(KlasseA)() 的调用>。这难道不应该为每个 KlasseA() 调用生成一个新的 Singleton 实例吗？

2. 我注意到有两行“S init”，很可能是因为在声明 KlasseA 和 KlasseB< 期间调用了 Singleton()/。因此，创建了两个 Singleton 实例。这些实例保存在哪里？

3. 上述 Singleton 装饰器配方是否存在可能的“陷阱”？

Answer 1

装饰器在定义类时应用，而不是在实例化类时应用。关于你的第1点，它实际上相当于:

class KlasseA():
    ...

KlasseA = Singleton(KlasseA)

a = KlasseA()

关于你的第2点，名字KlasseA和KlasseB绑定(bind)到 Singleton 的实例，如上所示。

关于第 3 点，我不确定调用 __call__ 是否有意义。类的单个实例的方法只是因为您尝试创建一个新实例。也就是说，我认为Singleton.__call__应该只是

def __call__(self, *args, **kwargs):
    if self.instance is None:
        self.instance = self.klass(*arg, **kwargs)
    return self.instance