一、单例模式的介绍

单例模式（Singleton Pattern）是一种常用的软件设计模式，该模式的主要目的是确保某一个类只有一个实例存在。当你希望在整个系统中，某个类只能出现一个实例时，单例对象就能派上用场。

比如，我们用的 Django程序中的settings配置文件，客户端通过一个 AppConfig 的类来读取配置文件的信息。如果在程序运行期间，有很多地方都需要使用配置文件的内容，也就是说，很多地方都需要创建 AppConfig 对象的实例，这就导致系统中存在多个 AppConfig 的实例对象，而这样会严重浪费内存资源，尤其是在配置文件内容很多的情况下。事实上，类似 AppConfig 这样的类，我们希望在程序运行期间只存在一个实例对象。

在 Python 中，我们可以用多种方法来实现单例模式：

• 使用模块
• 使用 __ new __
• 使用装饰器（decorator）
• 使用元类（metaclass）

基于new方法实现：

class Settings(object):
    _instance = None
    def __new__(cls, *args, **kw):
        if not cls._instance:
            cls._instance = super(Settings, cls).__new__(cls, *args, **kw)
        return cls._instance

s1=Settings()
s2=Settings()
#Settings类实例化出来的所有对象都是相同的对象

基于模块导入的方式实现

其实，Python 的模块就是天然的单例模式，因为模块在第一次导入时，模块中的代码会执行，同时会生成一个 .pyc 文件，当第二次导入时，就会直接加载 .pyc 文件，而不会再次执行模块代码。因此，我们只需把相关的函数和数据定义在一个模块中，就可以获得一个单例对象了。
要想弄清楚模块导入实现单例模式，想搞清楚一下三个例子

• 例一：

//mymodel.py文件
class Person:
   def walk(self,x):
       print(f'向前走{x}米')

wangfei = Person()

//text.py文件
from mymodel import wangfei
print(id(wangfei.walk(100)))

from mymodel import wangfei
print(id(wangfei.walk(1000)))

输出：

向前走100米
1721431248
向前走1000米
1721431248

验证了这句：模块中的代码会执行，同时会生成一个 .pyc 文件，当第二次导入时，就会直接加载 .pyc 文件，而不会再次执行模块代码。

• 例二：

//mymodel.py文件
class Person:
    def walk(self,x):
        print(f'向前走{x}米')

wangfei = Person()

//text.py
from mymodel import wangfei,Person
print(id(wangfei))
print(id(Person()))
print(id(Person()))

输出：

1880091761016
1880091620408
1880089942224

导入模块中实例化的对象和导入模块中的类，再通过类实例化得到的对象都是不同的对象。

• 例三：

//mymodel.py文件
class Person:
    def walk(self,x):
        print(f'向前走{x}米')

wangfei = Person()

//text2.py
from mymodel import wangfei
def func():
    print(id(wangfei))

//text.py
from mymodel import wangfei
from text2 import func
print(id(wangfei))
func()

结果：

2829704809720
2829704809720

在一个程序中，即便是在不同的py文件中导入同一个对象，它们其实也是同一个对象，第二次导入同样是直接加载第一次导入生成的 .pyc 文件。

二、admin的执行流程

1. Django启动时，自动加载settings配置文件中的installed_apps，然后执行如下源码函数按照顺序依次加载apps对应的admin.py文件：

def autodiscover():
    autodiscover_modules('admin', register_to=site)

2、执行admin.py文件下的代码

from django.contrib import admin
from blog import models

class UserInfo(admin.ModelAdmin):
    list_display = ("username", "phone", "email", 'blog')

admin.site.register(models.UserInfo, UserInfo)

class ArticleAction(admin.ModelAdmin):
    list_display = ['title', 'user']

admin.site.register(models.Article, ArticleAction)
admin.site.register(models.Article2Tag)
admin.site.register(models.ArticleDetail)
admin.site.register(models.ArticleUpDown)
admin.site.register(models.Blog)
admin.site.register(models.Category)
admin.site.register(models.Comment)
admin.site.register(models.Tag)

3. 执行Django中admin包下的init中的AdminSite(object)类

class AdminSite(object):
       .........
site = AdminSite()

注意：这里应用的是一个单例模式(通过python模块导入的方式实现的)，对于AdminSite类的一个单例模式，执行的每一个app中的每一个admin.site都是一个对象

4. 通过AdminSite类的对象执行AdminSite类中的register方法

admin.site.register(models.UserInfo, UserInfo)
admin.site.register(models.Article, ArticleAction)
admin.site.register(models.Article2Tag)
admin.site.register(models.ArticleDetail)
admin.site.register(models.ArticleUpDown)
admin.site.register(models.Blog)
admin.site.register(models.Category)
admin.site.register(models.Comment)
admin.site.register(models.Tag)

    def register(self, model_or_iterable, admin_class=None, **options):
        """
        Registers the given model(s) with the given admin class.
        """
        if not admin_class:
            admin_class = ModelAdmin

这段源码的逻辑是判断register中是否传入了admin_class参数，如果没有传，就是用默认的参数ModelAdmin。

延伸出来上面在自定义admin_class时为什么必须继承admin.ModelAdmin？
这是因为admin.ModelAdmin中的参数有很多，我们在自定义时不可能将所有参数都修改，或者重写，那样就太麻烦了。主动继承admin.ModelAdmin，我们只需要修改我们想要设置的参数，其他的就可以使用原来的参数了。

   # Instantiate the admin class to save in the registry
   self._registry[model] = admin_class(model, self)

register这个方法的最后这段源码是将admin_class类传入model来实例化对象完成注册!!!

5.amdin中url的设计

首先应该知道Django中的路由分发的设置方式现在了解两种：

• 第一种：include('py文件')
  urls.py↓

from django.conf.urls import url, include

url(r'^blogcenter/', include(blogcenter_urls)),

blogcenter_urls.py↓

from django.conf.urls import url
from blog import views

urlpatterns = [
    url(r'^backend/$',views.Backend.as_view()),
]

• 第二种：url('正则表达式'，（[ url列表 ]，None，None）) 规则。其中第一个None代表 app名，第二个代表模型类名，但是我们基本用不到，所以就先不关注它们。

url(r"blogcenter/", ([
                   url(r"article/", ([
                                      url(r"del_article/", del_article),
                                      url(r"edit_article/", edit_article),
                                      url(r"add_article/", add_article),
                                  ], None, None)),

                   url(r"backend/", views.backend),
               ], None, None))

接下来看一下Django初始配置的url：

url(r'^admin/', admin.site.urls),

通过源码可以看出urls是site对象可以调用的静态方法，而site对象是由AdminSite类实例化出来的，从而就可以找到urls的归属地了。
一下为源码：

    @property
    def urls(self):
        return self.get_urls(), 'admin', self.name

可以看出urls是AdminSite类的静态方法，它的返回值是一个元组，再看self.get_urls()是什么？

def __init__(self, name='admin'):
        self._registry = {}  # model_class class -> admin_class instance
      .......

def register(self, model_or_iterable, admin_class=None, **options):
     """
     Registers the given model(s) with the given admin class.
     """
     if not admin_class:
         admin_class = ModelAdmin
         ........

      #将每个admin_class传入对应model实例化从而注册，以model模型类 为键，
      #对应的model配置类对象为值得形式添加到self._registry中。
      self._registry[model] = admin_class(model, self)

def get_urls(self):
    # Add in each model's views, and create a list of valid URLS for the
    # app_index
    valid_app_labels = []
    for model, model_admin in self._registry.items():
        urlpatterns += [
           url(r'^%s/%s/' % (model._meta.app_label, model._meta.model_name), include(model_admin.urls)),
          ]
       if model._meta.app_label not in valid_app_labels:
          valid_app_labels.append(model._meta.app_label)
      .......
      return urlpatterns

配置类中的get_url()，和urls方法

class ModelAdmin(BaseModelAdmin):
    "Encapsulates all admin options and functionality for a given model."

    list_display = ('__str__',)
    list_display_links = ()
    list_filter = ()
    list_select_related = False
    list_per_page = 100
    list_max_show_all = 200
    list_editable = ()
    ......

    def __init__(self, model, admin_site):
        self.model = model
        self.opts = model._meta
        self.admin_site = admin_site
        super(ModelAdmin, self).__init__()

    def get_urls(self):
        from django.conf.urls import url

        def wrap(view):
            def wrapper(*args, **kwargs):
                return self.admin_site.admin_view(view)(*args, **kwargs)
            wrapper.model_admin = self
            return update_wrapper(wrapper, view)

        info = self.model._meta.app_label, self.model._meta.model_name

        urlpatterns = [
            url(r'^$', wrap(self.changelist_view), name='%s_%s_changelist' % info),
            url(r'^add/$', wrap(self.add_view), name='%s_%s_add' % info),
            url(r'^(.+)/history/$', wrap(self.history_view), name='%s_%s_history' % info),
            url(r'^(.+)/delete/$', wrap(self.delete_view), name='%s_%s_delete' % info),
            url(r'^(.+)/change/$', wrap(self.change_view), name='%s_%s_change' % info),
            # For backwards compatibility (was the change url before 1.9)
            url(r'^(.+)/$', wrap(RedirectView.as_view(
                pattern_name='%s:%s_%s_change' % ((self.admin_site.name,) + info)
            ))),
        ]
        return urlpatterns

    @property
    def urls(self):
        return self.get_urls()

通过以上简略源码可以了解到几点：

• self._registry 是以model模型表为键，对应的model配置类对象为值
• for model, model_admin in self._registry.items():这句源码中，model是个张模型表，model_admin是对应的model配置类对象
• model._meta.model_name ：模型表的名称
• model._meta.app_label ：模型表所在app的名称
• model_admin.urls：model_admin所代表的是对应model的配置类，通过调用配置类的urls方法，得到相应的URL和视图函数的对应关系，进而返回前端所需的渲染数据。
• 列表urlpatterns中最后得到是注册model表对应的所有urls，其实就是按照这种规则的路由分发来设计的--->url('正则表达式'，（[ url列表 ]，None，None）)