python - Python 中的单例对象和复制模块

Question

我定义了这个单例元类:

class Singleton(type):
    """Metaclass which implements the singleton pattern"""

    _instances = {}

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        if self not in self._instances:
            self._instances[self] = super(Singleton, self).__call__(*args, **kwargs)
        return self._instances[self]

现在，我想测试一下是否一切正常。这是我尝试过的:

• 我创建了同一类的两个对象(具有 Singleton 作为元类的类)- 它们的 id() 匹配
• 我创建了一个对象并将其分配给第二个变量 - 它们的 id() 匹配
• 我导入了 copy 模块并使用 copy.copy() 复制了第一个对象 - 它们的 id() 现在不匹配

我想知道为什么复制的对象的 id 与原始对象不匹配。既然是单例，那两个对象不应该有相同的id吗？

Answer 1

copy 模块不创建一个新实例；相反，它创建一个空类，并在该对象上重新分配 __class__ 以专门避免 __new__ 或 __init__ 方法原来的。

您需要提供一个自定义的 __copy__ 钩子(Hook)来返回未更改的实例:

class Singleton(type):
    """Metaclass which implements the singleton pattern"""

    _instances = {}

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        if self not in self._instances:
            self._instances[self] = super(Singleton, self).__call__(*args, **kwargs)
        return self._instances[self]

    def __copy__(cls, instance):
        return instance

copy直接在类上查找__copy__方法；它是在 元类 上找到的，在该类上查找 __copy__ 将返回一个绑定(bind)方法，并且 copy(期望未绑定(bind)方法)通过在实例中明确。这意味着将有两个 参数传递给__copy__；第一个是类(元类的实例)，第二个是该类的实例(传统方法中的 self)。

不幸的是，__deepcopy__ 是在实例上查找的，但未找到元类方法。