单例模式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，某一个类只能出现一个实例时，单例模式就能派上用场了。
如某个服务器程序的配置信息存放在一个文件中，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
1.文件导入
2.基于类
无法支持多线程
import threadingclass Singleton(object): def __init__(self): pass @classmethod def instance(cls, *args, **kwargs): if not hasattr(Singleton, "_instance"): Singleton._instance = Singleton(*args, **kwargs) return Singleton._instance obj = Singleton.instance()
支持多线程
import timeimport threadingclass Singleton(object): _instance_lock = threading.Lock() def __init__(self): time.sleep(1) @classmethod def instance(cls, *args, **kwargs): if not hasattr(Singleton, "_instance"): with Singleton._instance_lock: if not hasattr(Singleton, "_instance"): Singleton._instance = Singleton(*args, **kwargs) return Singleton._instance# 第一次调用def task(arg): obj = Singleton.instance() print(obj)for i in range(10): t = threading.Thread(target=task,args=[i,]) t.start()# 第二次调用 time.sleep(20)obj = Singleton.instance()
3.使用__new__
无法支持多线程
class Singleton(object): Singleton._instance = None def __init__(self): pass def __new__(cls, *args, **kwargs): if not hasattr(Singleton, "_instance"): Singleton._instance = object.__new__(cls, *args, **kwargs) return Singleton._instance
支持多线程
class Singleton(object): _instance_lock = threading.Lock() def __init__(self): pass def __new__(cls, *args, **kwargs): if not hasattr(Singleton, "_instance"): with Singleton._instance_lock: if not hasattr(Singleton, "_instance"): Singleton._instance = object.__new__(cls, *args, **kwargs) return Singleton._instance
4.基于metaclass
-------------------------------示例(一)-------------------------------# 创建对象class SingletonType(type): def __call__(cls, *args, **kwargs): obj = super(SingletonType,cls).__call__(*args, **kwargs) #type类帮创建__new__和__init__并返回 return objclass Foo(metaclass=SingletonType): def __init__(self,name): self.name = nameobj = Foo("alex")-------------------------------示例(二)-------------------------------import threadingclass SingletonType(type): _instance_lock = threading.Lock() def __call__(cls, *args, **kwargs): if not hasattr(cls, "_instance"): with SingletonType._instance_lock: if not hasattr(cls, "_instance"): cls._instance = super(SingletonType,cls).__call__(*args, **kwargs) return cls._instanceclass Foo(metaclass=SingletonType): def __init__(self,name): self.name = nameobj1 = Foo('name')obj2 = Foo('name')print(obj1,obj2)