singleton

Singleton

O padrão Singleton proporciona uma forma de ter um e somente um objeto de determinado tipo além de disponibilizar um ponto de acesso global. Este padrão normalmente é usado em casos como logging, operações de banco de dados, spollers de impressão, e em vários outros cenários onde é necessário garantir que exista somente uma instância disponível para toda a aplicação, para evitar requisições conflitantes para o mesmo recurso.

E como podemos implementar esse padrão em python?

Existem duas formas:

• Sobrescrever o método __new__ da classe;
• Utilizar lazy initialization;

Sobrescrever o __new__:

Um exemplo de como o padrão Singleton pode ser implementado em python:

class Singleton(object):
    def __new__(cls):
        if not hasattr(cls, 'instance'):
            cls.instance = super(Singleton, cls).__new__(cls)
        return cls.instance


s = Singleton()
print("Objeto criado: ", s)

s1 = Singleton()
print("Objeto criado: ", s1)

E como saída, teríamos:

Objeto criado:  <__main__.Singleton object at 0x105a48dd0>
Objeto criado:  <__main__.Singleton object at 0x105a48dd0>

Repare que o mesmo objeto é retornado tanto para s quanto para s1. Na segunda invocação do construtor, é identificado que Singleton já possui uma instância criada, e para este caso simplesmente retorna o mesmo objeto.

Lazy initialization

Quando é necessário uma inicialização "preguiçosa", o objeto não é criado no instante que é invocado, mas somente no instante que se fizer necessário. Isso garante que seja possível otimizar recursos.

Um exemplo de como o padrão Singleton com Lazy initialization pode ser implementado em python:

class Singleton(object):
    __instance = None

    def __init__(self):
        if not Singleton.__instance:
            print("__init method called")
        else:
            print("Instance alredy created:", self.get_instance())    

    @classmethod
    def get_instance(cls):
        if not cls.__instance:
            cls.__instance = Singleton()
        return cls.__instance


s = Singleton() # classe inicializada, mas o objeto não será criado
print("Objeto criado: ", Singleton.get_instance()) # objeto é criado aqui

s1 = Singleton() # instância já criada
print(s1)

Desvantagens de se utilizar o padrão Singleton

• Variáveis globais podem ser alteradas por engano em um lugar e, como o desenvoledor pode achar que elas permaneceram inalteradas, as variáveis poderão acabar sendo usadas em outro lugar na aplicação;
• Várias referências podem ser criadas para o mesmo objeto.
• Todas as classes que são dependeentes de variáveis globais acabam se tornando altamente acopladas, pois uma mudança feita por uma classe no dado global poderá inadvertidamente exercer impacto em outra classe;