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Python
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通用单例模式基类
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from typing import Any, Dict, Optional, Type, TypeVar
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T = TypeVar('T')
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# 存储每个类的实例
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_instance_store: Dict[Type, Any] = {}
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class Singleton:
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一个通用的单例基类
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任何继承自该类的子类都将自动成为单例。
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它通过重写 __new__ 方法来确保每个类只有一个实例。
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同时，它处理了重复初始化的问题，确保 __init__ 方法只在第一次实例化时被调用。
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"""
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_initialized: bool = False
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def __new__(cls: Type[T], *args: Any, **kwargs: Any) -> T:
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"""
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创建或返回现有的实例
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Args:
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*args: 传递给构造函数的位置参数
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**kwargs: 传递给构造函数的关键字参数
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Returns:
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T: 单例实例
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"""
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# 使用全局字典存储实例，避免类型检查问题
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if cls not in _instance_store:
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_instance_store[cls] = super().__new__(cls)
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return _instance_store[cls]
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def __init__(self) -> None:
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"""
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确保初始化逻辑只执行一次
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"""
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if self._initialized:
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return
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self._initialized = True
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def singleton(cls: Type[T]) -> Type[T]:
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"""
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单例装饰器
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将普通类转换为单例类，确保整个应用程序中只有一个实例。
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Args:
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cls: 要转换为单例的类
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Returns:
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Type[T]: 单例类
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"""
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# 为每个装饰的类创建一个实例存储
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class_instance: Optional[T] = None
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# 创建一个新的类，继承自原始类
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class SingletonClass(cls):
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"""单例包装类"""
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def __new__(cls: Type[T], *args: Any, **kwargs: Any) -> T:
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"""创建或返回现有的实例"""
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nonlocal class_instance
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if class_instance is None:
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# 使用super()调用原始类的__new__方法
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class_instance = cls(*args, **kwargs)
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return class_instance
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# 复制类的元数据
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SingletonClass.__name__ = cls.__name__
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SingletonClass.__doc__ = cls.__doc__
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SingletonClass.__module__ = cls.__module__
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return SingletonClass
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