python - 在Python中使用元类创建单例类

Question

当我遇到一些让我困惑的事情时，我正在摆弄元类，试图弄清楚如何使用元类来创建单例数据结构:

另外，我已经完成了作业并查看了 this页面和 this也有一个，但我想看看我是否可以自己完成，并且出现的问题不是如何实现单例，而是更多关于我的单例元类版本中某些功能的问题。 p>

class SingletonError(Exception):
    pass

class Singleton(type):

    def __new__(metacls, name, parents, kwargs):
        cls = super(Singleton, metacls).__new__(metacls, name, parents, kwargs)
        cls._instance = None
        return cls

    def __call__(cls, *args, **kwargs): #cls is the class being called, in this case
                                        #when Quux is called, the Quux class is sent
                                        #as the cls argument.
        if not cls._instance:
            inst = cls.__new__(cls, *args, **kwargs)
            cls._instance = inst
        else:
            raise SingletonError("Cannot initialize multiple singletons")
        print('returning', cls._instance)
        return cls._instance

class Quux(metaclass = Singleton):
    pass

大部分都有效，就像在尝试初始化 Quux 的多个实例时确实会引发 SingletonError 一样，但请注意当我尝试创建 Quux 的实例时会发生什么>:

>>> q = Quux()
returning <__main__.Quux object at 0x02BE7E90>
>>> type(q)
<class '__main__.Quux'>

这是否意味着 Singleton 元类中的 __call__ 方法返回类对象，而不是在 __call__ 方法中创建的实例？如果是这样，我该如何使用我当前的设置来修复它？

(我意识到有更好的方法来创建单例，但为了这个练习和学习元类，我想用这个设置来解决它)。

<小时/>

编辑:好的，所以 BrenBarn 只是指出我做了一个主要的 derp 并认为当它返回类型时它正在返回类，而实际上如果它返回类对象它会说 。抱歉造成困惑。

但现在我遇到了一个新问题:假设我有一个 Quux 类的 __new__ 方法。

class Quux(metaclass = Singleton):

    def __new__(cls, thing):
        name = cls.__name__
        parents = cls.__bases__
        kwargs = {'thing' : thing}
        return super(Quux, cls).__new__(cls, thing)

它引发一个 TypeError，指出 object.__new__() 不带参数。如何修复此 __new__ 方法以返回 Quux 类的实例？

Answer 1

不，它返回一个 Quux 实例。实例的类型就是它的类。因此，您的 Quux 实例的类型是 Quux。

这实际上与您的元类没有任何关系。这是任何旧的用户定义类的正常行为:

>>> class Foo(object):
...     pass
>>> f = Foo()
>>> type(f)
<class '__main__.Foo'>

Foo 是一个类。 f 是 Foo 的实例，因此 type(f) 是 Foo。

回答你的第二个问题:只是不要将 thing 传递给父类(super class)。只需return super(Quux, cls).__new__(cls)即可。