在Python开发中，设计模式是提高代码质量和可维护性的重要手段。本文将深入探讨单例模式和桥接模式在Python中的实现与应用。

单例模式

概念解析

单例模式是一种创建型设计模式，确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。

Python实现方式

1. 模块级单例
`python
class Singleton:
def init(self):
self.value = None

singleton_instance = Singleton()
`

2. 装饰器实现
`python
def singleton(cls):
instances = {}
def wrapper(args, kwargs):
if cls not in instances:
instances[cls] = cls(args, kwargs)
return instances[cls]
return wrapper

@singleton
class Database:
def init(self):
self.connection = None
`

3. 元类实现
`python
class SingletonMeta(type):
instances = {}

def call(cls, *args, kwargs):
if cls not in cls.instances:
cls.instances[cls] = super().call(*args, kwargs)
return cls.instances[cls]

class Logger(metaclass=SingletonMeta):
def init(self):
self.log_file = 'app.log'
`

应用场景

数据库连接池
配置管理器
日志记录器
线程池

桥接模式

概念解析

桥接模式是一种结构型设计模式，将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立变化。

核心结构

抽象化角色：定义抽象接口
修正抽象化角色：扩展抽象化接口
实现化角色：定义实现类的接口
具体实现化角色：实现实现化接口

Python实现示例

`python from abc import ABC, abstractmethod

实现化接口

class DrawingAPI(ABC):
@abstractmethod
def draw_circle(self, x, y, radius):
pass

具体实现化A

class DrawingAPI1(DrawingAPI):
def draw_circle(self, x, y, radius):
print(f"API1.circle at ({x},{y}) radius {radius}")

具体实现化B

class DrawingAPI2(DrawingAPI):
def draw_circle(self, x, y, radius):
print(f"API2.circle at ({x},{y}) radius {radius}")

抽象化

class Shape(ABC):
def init(self, drawingapi):
self.drawingapi = drawingapi

@abstractmethod
def draw(self):
pass

修正抽象化

class CircleShape(Shape):
def init(self, x, y, radius, drawingapi):
super().init(drawingapi)
self.x = x
self.y = y
self.radius = radius

def draw(self):
self.drawingapi.drawcircle(self.x, self.y, self._radius)