Что такое инстанс в программировании
Что такое Instance (инстансы) в Java?
Как узнать что это за инстансы SQL Server?
Не пойму к каким сервисам относятся эти инстансы (см. аттач). Можно это как-то узнать?
Что такое |= в java?
Уважаемые киберфорумцы, встретил такой код:// ставим флаг, чтобы уведомление пропало после нажатия.
Решение
«Что такое Instance в Java и для чего они вообще нужны»?
Это экземпляры классов.
Есть примитивные типы (boolean, byte, char, short, int, long, float и double), которые не превратили в классы, потому что и без этого программы виснут и бьют рекорды по производительности.
Достаточно объявить переменную примитивного типа и значение может сразу хранится в этой переменной. Поэтому пишут:
int n;
Если нужна переменная типа конкретного класса, то она уже не может вместить в себя все допустимые свойства класса, т.к. в java она хранит некий указатель на область памяти, где хранятся все свойства конкретного экземпляра класса. Поэтому в начале объявляют такую переменную:
Box myBox;
а потом выделяют место в памяти и записывают некую ссылку на эту область в переменную:
myBox = new Box();
И да! java строго типизированный язык. Поэтому требуется указывать тип каждой создаваемой переменной.
Решение
Когда Вы создаете переменную, то в первую очередь намерены использовать конкретное значение, которое будет хранить переменная.
Для int это могут быть простые числа (например 10 или 11), а для переменной типа какого-то класса конкретным значением станет instance(экземпляр) этого класса (в котором уже есть свойства, которые можно менять).
Когда объявляется переменная типа класса:
Box myBox;
то instance еще не существует (и через переменную не возможно поменять свойств). Переменная просто «не связана со значением». Значение нужно создать:
myBox = new Box();
Инстанциирование классов и экземпляры — Python: Введение в ООП
Экземпляры
Класс, как мы уже увидели, может хранить данные. Но типичный класс присутствует в программе в единственном экземпляре. Поэтому сам по себе класс не очень полезен, ведь хранить определения можно и в модулях. Весь смысл использования классов заключается в их инстанциировании.
Инстанциированием (instantiation) называют процесс (акт) создания на основе класса экземпляра (instance) — такого объекта, который получает доступ ко всему содержимому класса, но при этом обладает и способностью хранить собственные данные. При этом, имея объект, всегда можно узнать, экземпляром какого класса он является.
Давайте объявим класс и создадим пару экземпляров, а заодно и познакомимся с синтаксисом инстанциирования классов:
При выводе объекта класса в REPL можно увидеть строку, похожую на вывод информации о классе, только вместо «class» в строчке упоминается «object».
Атрибуты класса и экземпляры
В предыдущем примере класс был пустой. Теперь воспроизведём его, но добавим на этот раз атрибут:
Давайте же переименуем Боба:
Вот вы и увидели то самое «собственное состояние объекта»! Person продолжает давать имя всем экземплярам, пока те не изменят значение своего атрибута. В момент присваивания нового значения атрибуту экземпляра, экземпляр получает свой собственный атрибут!
Стоит прямо сейчас заглянуть «под капот» объектной системы Python, чтобы вы в дальнейшем могли исследовать объекты самостоятельно. Это и интересно, и полезно — как при обучении, так и при отладке объектного кода.
Итак, внутри каждого объекта Python хранит… словарь! Имена атрибутов в пространствах имён выступают ключами этого словаря, а значения являются ссылками на другие объекты. Словарь этот всегда называется __dict__ и тоже является атрибутом. Обращаясь к этому словарю, вы можете получить доступ к значениям атрибутов:
Надо сказать, что это очень разумный подход! Да, Python мог бы копировать словарь класса при инстанциировании. Но это привело бы к излишнему потреблению памяти. А вот «коллективное использование», напротив, позволяет память экономить!
И, конечно же, словарь __dict__ объекта может быть изменён. Когда мы давали Бобу имя, мы на самом деле сделали что-то такое:
Мы даже можем добавить Бобу фамилию и сделать это через модификацию __dict__ :
Проверка принадлежности экземпляра к классу
Как вы уже могли заметить, в Python многие «внутренние штуки» имеют имена, заключённые в двойные символы подчёркивания. В разговоре питонисты обычно проговаривают подобные имена примерно так: «дАндер-класс», что является калькой с «dunder class», где «dunder», в свою очередь, это сокращение от «double underscore», то есть «двойной символ подчеркивания». Полезно запомнить этот стиль именования!
А ещё стоит запомнить, что практически всегда, когда вы хотите использовать что-то, названное в dunder-стиле, «есть способ лучше»! Так с __dict__ напрямую работать не приходится, потому что есть возможность обращаться к атрибутам «через точку». Вот и __class__ в коде встречается редко. А рекомендуемый способ проверки принадлежности к классу выглядит так:
Открыть доступ
Курсы программирования для новичков и опытных разработчиков. Начните обучение бесплатно.
Class-level instance variables
В последнее время было много публикаций на эту тему, но у новичков снова и снова возникают вопросы. Публикую свой вариант обьяснения почему не работает как ожидается переменная экземпляра, объявленная в теле класса:
Ожидаемое поведение
Переменные экземпляра работают так, как от них ожидают в обычных ситуациях:
Переменная появляется в экземпляре после ее установки, дальше все работает как по маслу — она видна только в своем экземпляре.
Значение по-умолчанию
Неожиданности с переменныой экземпляра обычно начинаются когда нужно установить значение ее по-умолчанию:
Оп-па. А где же наше значение по-умолчанию? Почему переменной вообще нет в обьекте с самого начала?
Такие переменные называются Class-Level Instance Variable (как это по-русски «переменные экземпляра Class-уровня»?)
Классы это объекты.
На Ruby, что любой код выполняется в контексте текущего обьекта (экземпляра класса), текущий объект всегда доступен из псевдо-переменной self. Это базовые истинины. Но попорбуйте ответить на вопрос, в каком конексте (объекте) выполняется строка 4 и строка 2?
Строка 4 выполнится в экземпляре класса User, как мы и ожидаем, в объекте который вы создадите через User.new
А строка 2 выполняется в экземпляре класса Class, в объекте который описывает класс User. Этот объект создатся сразу после чтения интерпретатором класса User.
Само слово User это не что иное как консанта, значение которой объект типа Class. Этот объект описывает наш класс User. Именно к этому объекту относится переменная @b.
На самом деле она всегда была там. Не в классе B и не в экземпляре класса B, а в экземпляре класса Class хранимом в константе B.
Применение
Что нам дают переменные экземпляра Class-уровня?
Они могут работать как личные переменные класса. В отличии от настоящих переменных класса, которые доступных во всех потомках и экземплярах под одним именем, наша переменная принадлежит только тому классу в контексте которого была объявлена.
То есть при каждом наследовании от класса, в котором была объявлена такая переменная будет создаваться новая независимая. Сравните с поведением переменной класса:
Accessors
Такие переменные с помощью акцессоров создаются следующим образом:
Обратите внимание что рельсовый cattr_accessor :a создаст методы с такими же именами, только обращаться они будут к переменной класса.
Материалы по теме:
Уважаемые читатели, если не трудно, накидайте сюда еще ссылок по теме, чтобы можно было использовать этот материал как учебный по теме.
Инстанцирование в Python
Допустим, у вас есть класс Foo :
Что происходит, когда вы создаёте его объект?
Какой метод вызывается первым при этом вызове Foo? Большинство новичков, да и, возможно, немало опытных питонистов тут же ответят: «метод __init__». Но если внимательно приглядеться к сниппетам выше, вскоре станет понятно, что такой ответ неверен.
__init__ не возвращает никакого результата, а Foo(1, y=2), напротив, возвращает экземпляр класса. К тому же __init__ принимает self в качестве первого параметра, чего не происходит при вызове Foo(1, y=2). Создание экземпляра происходит немного сложнее, о чём мы и поговорим в этой статье.
Порядок создания объекта
Инстанцирование в Python состоит из нескольких стадий. Понимание каждого шага делает нас чуть ближе к пониманию языка в целом. Foo — это класс, но в Питоне классы это тоже объекты! Классы, функции, методы и экземпляры — всё это объекты, и всякий раз, когда вы ставите скобки после их имени, вы вызываете их метод __call__. Так что Foo(1, y=2) — это эквивалент Foo.__call__(1, y=2). Причём метод __call__ объявлен в классе объекта Foo. Какой же класс у объекта Foo?
Так что класс Foo — это экземпляр класса type и вызов метода __call__ последнего возвращает класс Foo. Теперь давайте разберём, что из себя представляет метод __call__ класса type. Ниже находятся его реализации на C в CPython и в PyPy. Если надоест их смотреть, прокручивайте чуть дальше, чтобы найти упрощённую версию:
CPython
Если забыть про всевозможные проверки на ошибки, то коды выше примерно эквивалентны такому:
__new__ выделяет память под «пустой» объект и вызывает __init__, чтобы его инициализировать.
Кастомизация
Теперь давайте переключим наше внимание на __new__. Этот метод выделяет память под объект и возвращает его. Вы вольны кастомизировать этот процесс множеством разных способов. Следует отметить, что, хотя __new__ и является статическим методом, вам не нужно объявлять его используя @staticmethod: интерпретатор обрабатывает __new__ как специальный случай.
Распространённый пример переопределения __new__ — создание Синглтона:
Обратите внимание, что __init__ будет вызываться каждый раз при вызове Singleton(), поэтому следует соблюдать осторожность.
Другой пример переопределения __new__ — реализация паттерна Борг («Borg»):
Учтите, что хотя примеры выше и демонстрируют возможности переопределения __new__, это ещё не значит что его обязательно нужно использовать:
__new__ — одна из самых частых жертв злоупотреблений. То, что может быть сделано переопределением этого метода, чаще всего лучше достигается другими средствами. Тем не менее, когда это действительно необходимо, __new__ — крайне полезный и мощный инструмент.
Редко можно встретить проблему в Python, где лучшим решением было использование __new__. Но когда у вас есть молоток, каждая проблема начинает выглядеть как гвоздь, поэтому всегда предпочитайте использованию нового мощного инструмента использование наиболее подходящего.
Singleton (Одиночка) или статический класс?
Статья будет полезна в первую очередь разработчикам, которые теряются на собеседованиях когда слышат вопрос «Назовите основные отличия синглтона от статического класса, и когда следует использовать один, а когда другой?». И безусловно будет полезна для тех разработчиков, которые при слове «паттерн» впадают в уныние или просят прекратить выражаться 🙂
Что такое статический класс?
Что такое Singleton (Одиночка)?
Один из порождающих паттернов, впервые описанный «бандой четырех» (GoF). Гарантирует, что у класса есть только один экземпляр, и предоставляет к нему глобальную точку доступа. Мы не будем подробно рассматривать здесь этот паттерн, его предназначение и решаемые им задачи — в сети существует масса подробной информации о нем (например здесь и здесь). Отмечу лишь что синглтоны бывают потокобезопасные и нет, с простой и отложенной инициализацией.
А если нет разницы — зачем плодить больше?
Так в чем же все-таки разница между этими двумя сущностями и когда следует их использовать? Думаю что лучше всего это проиллюстрировать в следующей таблице:
Singleton | Static class | |
---|---|---|
Количество точек доступа | Одна (и только одна) точка доступа — статическое поле Instance | N (зависит от количества публичных членов класса и методов) |
Наследование классов | Возможно, но не всегда (об этом — ниже) | Невозможно — статические классы не могут быть экземплярными, поскольку нельзя создавать экземпляры объекты статических классов |
Наследование интерфейсов | Возможно, безо всяких ограничений | Невозможно по той же причине, по которой невозможно наследование классов |
Возможность передачи в качестве параметров | Возможно, поскольку Singleton предоставляет реальный объект | Отсутствует |
Контроль времени жизни объекта | Возможно — например, отложенная инициализация (или создание по требованию) | Невозможно по той же причине, по которой невозможно наследование классов |
Использование абстрактной фабрики для создания экземпляра класса | Возможно | Невозможно по причине осутствия самой возможности создания экземпляра |
Сериализация | Возможно | Неприменима по причине отсутствия экземпляра |
Рассмотрим подробнее перечисленные выше критерии.
Количество точек доступа
Конечно же имеются ввиду внешние точки доступа, другими словами — публичный контракт взаимодействия класса и его клиентов. Это удобнее проиллюстрировать с помощью кода:
Singleton в «канонической» реализации:
Наследование классов
С наследованием статических классов все просто — оно просто не поддерживается на уровне языка. С Singleton все несколько сложнее. Для удобства использования многие разработчики чаще всего используют следующую реализацию паттерна:
А поскольку множественное наследование в C# и в любом CLI-совместимом языке запрещено — это означает что мы не сможем унаследовать класс Session от любого другого полезного класса. Выходом является делагирование синглтону управления доступом к экземпляру объекта:
Наследование интерфейсов
Использование интерфейсов позволяет достичь большей гибкости, увеличить количество повторно используемого кода, повысить тестируемость, и, самое главное — избежать сильной связности объектов. Статические классы не поддерживают наследования в принципе. Синглтон, напротив, наследование интерфейсов поддерживает в полной мере, поскольку это обычный класс. Но вот использовать эту возможность стоит только в том случае, если экземпляр синглтона планируется передавать в качестве входных параметров в смешанных сценариях или транслировать за границу домена. Пример смешанного сценария:
Возможность передачи в качестве параметров
Для статических классов это не поддерживается — можно передать разве что тип, но в большинстве ситуаций это бесполезно, за исключением случаев применения механизмов отражения (reflection). Синглтон же по сути является обычным экземпляром объекта:
Контроль времени жизни объекта
Время жизни статического класса ограничено временем жизни домена — если мы создали этот домен вручную, то мы косвенно управляем временем жизни всех его статических типов. Временем жизни синглтона мы можем управлять по нашему желанию. Яркий пример — отложенная инициализация:
Можно также добавить операцию удаления экземпляра синглтона:
Данная операция является крайне небезопасной, поскольку синглтон может хранить некоторое состояние и поэтому его пересоздание может иметь нежелательные последствия для его клиентов. Если все же необходимость в таком методе возникла (что скорее всего указывает на ошибки проектирования) то нужно постараться свести к минимуму возможное зло от его использования — например сделать его закрытым и вызывать внутри свойства Instance при определенных условиях:
Использование абстрактной фабрики для создания экземпляра класса
Статический класс не поддерживает данной возможности ввиду того, что нельзя создать экземпляр статического класса. В случае с синглтоном все выглядит просто:
Правда в варианте с аггрегацией синглтона придеться применить не совсем красивое и, немного громоздкое решение:
Сериализация
Сериализация применима только к экземплярам классов. Статический класс не может иметь экзмпляров поэтому сериализовать в данном случае нечего.
Так что же использовать Синглтон или Статический класс?
В любом случае выбор решения зависит от разработчика и от специфики решаемой им задачи. Но, в любом случае, можно сделать следующие выводы: