python - 清除元类单例

Question

我已经使用 MetaClass 创建了一个 Singleton，如 Method 3 of this answer 中所述

 class Singleton(type):
      _instances = {}
      def __call__(cls, *args, **kwargs):
         if cls not in cls._instances:
             cls._instances[cls] = super(Singleton, cls).__call__(*args, **kwargs)
         return cls._instances[cls]


class MySing(metaclass=Singleton): ...

我希望能够在 unittest.TestCase 的 setUp() 方法中清除 Singleton，以便每个测试都以一个干净的 Singleton 开始。

我想我真的不明白这个元类在做什么，因为我无法获得 clear() 方法的正确咒语:

     def clear(self):
       try:
          del(Singleton._instances[type(self)]
       except KeyError:
          pass   #Sometimes we clear before creating

对我在这里做错了什么有什么想法吗？我的单例没有被清除。

sing=MySing()
sing.clear()

上面的 type 调用返回 Singleton 而不是 MySing。

Answer 1

让我们来看看 Singleton 的(更正的)定义和使用它定义的类。我正在用 Singleton 替换 cls 的使用，无论如何都会通过查找。

 class Singleton(type):
     _instances = {}
     
     # Each of the following functions use cls instead of self
     # to emphasize that although they are instance methods of
     # Singleton, they are also *class* methods of a class defined
     # with Singleton
     def __call__(cls, *args, **kwargs):
         if cls not in Singleton._instances:
             Singleton._instances[cls] = super().__call__(*args, **kwargs)
         return Singleton._instances[cls]

     def clear(cls):
         try:
             del Singleton._instances[cls]
         except KeyError:
             pass

class MySing(metaclass=Singleton):
    pass

s1 = MySing()   # First call: actually creates a new instance
s2 = MySing()   # Second call: returns the cached instance
assert s1 is s2 # Yup, they are the same
MySing.clear()  # Throw away the cached instance
s3 = MySing()   # Third call: no cached instance, so create one
assert s1 is not s3  # Yup, s3 is a distinct new instance

首先，_instances 是元类的类属性，用于将类映射到该类的唯一实例。

__call__ 是元类的实例方法；它的目的是使元类(即类)的实例可调用。 cls 这里是定义的类，不是元类。因此，每次调用 MyClass() 时，都会转换为 Singleton.__call__(MyClass)。

clear 也是元类的实例方法，这意味着它也将元类的实例(即类)作为参数(不是用元类。)这意味着 MyClass.clear() 与 Singleton.clear(MyClass) 相同。 (这也意味着您可以，但为了清楚起见，可能不应该编写 s1.clear()。)

元类实例方法与“常规”类类方法的标识也解释了为什么需要在元类中使用 __call__ 而在常规类中使用 __new__ class: __new__ 是一种特殊的类方法，无需对其进行修饰。元类为它的实例定义实例方法有点棘手，所以我们只使用__call__(因为type.__call__ 除了调用正确的 __new__ 方法外，没有做太多事情。