6. Singleton 模式

场景

餐饮店的账单由多个部分组成，需要为每一桌客人计算账单总价。王叔叔要给这个店做一个结账系统，由于这很简单，于是他上来就设计一个类来计算总价，每计算一桌就新建一个对象。
小王觉得这个方案有问题，他就提出了几点想法：

1. 每次计算都需要实例化，计算次数越多，创建的实例就越多。造成了效率低，内存占用高的结果
2. 我们需要自己创建对象和销毁对象。

考虑到这些问题，小王重新设计一个类来计算总价，实例化这个类，每次都只使用同一个对象。

1. 私有变量，引用对象实例
2. 一个公共方法，实例化对象或者返回已有的对象
3. 绕过静态构造函数机制。

以下是伪代码：

class CalculatePayment:
    drink = None
    meal = None
    dessert = None
    fruit = None
    __payment_instance = None

    def get_payment_instance(self):
        if self.__payment_instance:
            return self.__payment_instance
        else:
            payment = CalculatePayment()
            self.__payment_instance = payment

    def set_bill(self, drink, meal, dessert, fruit):
        self.drink = drink
        self.meal = meal
        self.fruit = fruit
        self.dessert = dessert

    def _calculate_drink_bill(self):
        if not self.drink:
            return 0
        drink_price_list = price_list['drink']
        payment = drink_price_list[self.drink]

        return payment

    def _calculate_meal_bill(self):
        if not self.meal:
            return 0
        meal_price_list = price_list['meal']
        payment = meal_price_list[self.meal]

        return payment

    def _calculate_dessert_bill(self):
        if not self.dessert:
            return 0
        dessert_price_list = price_list['dessert']
        payment = dessert_price_list[self.dessert]

        return payment

    def _calculate_fruit_bill(self):
        if not self.fruit:
            return 0
        fruit_price_list = price_list['fruit']
        payment = fruit_price_list[self.fruit]

        return payment

    def total_payment(self):
        fruit_payment = self._calculate_fruit_bill()
        meal_payment = self._calculate_meal_bill()
        drink_payment = self._calculate_drink_bill()
        dessert_payment = self._calculate_dessert_bill()

        return fruit_payment + meal_payment + drink_payment + dessert_payment

for bill in bill_list:
    calculator = CalculatePayment.get_payment_instance()
    calculator.set_bill(bill['drink'], bill['meal'], bill['fruit'], bill['dessert'])
    bill['amount'] = calculator.total_payment()

总结

意图：希望对象只有一个实例，但没有控制对象实例化的的全局对象。还希望确保所有实体使用该对象相同的实例，而无需将引用传给它们。
问题：多个不同客户对象要引用同一个对象，希望这个对象的实例只有一个。
解决方案：确保只有一个实例。
好处：

1. 一次实例化，多次使用
2. 不用关心该对象是不是已经被实例化了，该对象自己负责。
3. 不需要考虑对实例的销毁。
4. 配合Adapter模式可以起到很好的效果