如何在Python中实现单例模式，是面试编码环节时比较常见的题目了，这里我们介绍四种实现方式。
- 1.使用装饰器
- 2.使用基类
- 3.使用元类
- 4.使用模块导入
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定义
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。
应用场景：
- 网站的计数器，程序内一般采用单例模式，否则难以同步
- Web应用的配置对象的读取：配置文件是共享资源
- 多线程的线程池：一般也是采用单例模式
1.装饰器方式
使用装饰器来实现单例模式也是python的经典面试题，可以一道简单的题目同时考察装饰器的理解和单例的实现。
装饰器（decorator）可以动态地修改一个类或函数的功能。这里，我们也可以使用装饰器来装饰某个类，使其只能生成一个实例
实现：
def singleton(cls, *args, **kw):
instances = {}
def _singleton():
if cls not in instances:
instances[cls] = cls(*args, **kw)
return instances[cls]
return _singleton
@singleton
class MyClass4(object):
a = 1
def __init__(self, x=0):
self.x = x
one = MyClass4()
two = MyClass4()
two.a = 3
print one.a
-
优点：相比多重继承来说，使用装饰器会更加直观，更pythonic，更elegant的方法
-
缺点：当你实例化Myclass的时候，得到的其实是singleton对象，是一个方法，而不是类，所以没办法使用类的本身的属性
2.使用基类
实现：
class Singleton(object):
_instance = None
def __new__(class_, *args, **kwargs):
if not isinstance(class_._instance, class_):
class_._instance = object.__new__(class_, *args, **kwargs)
return class_._instance
class MyClass(Singleton, BaseClass):
pass
-
优点：一个真正的类
-
缺点：多重继承，new可能会被重写。
3.使用元类metaclass
元类（metaclass）可以控制类的创建过程，它主要做三件事：
- 拦截类的创建
- 修改类的定义
- 返回修改后的类
实现：
class Singleton(type):
_instances = {}
def __call__(cls, *args, **kwargs):
if cls not in cls._instances:
cls._instances[cls] = super(Singleton, cls).__call__(*args, **kwargs)
return cls._instances[cls]
#Python2
class MyClass(BaseClass):
__metaclass__ = Singleton
#Python3
class MyClass(BaseClass, metaclass=Singleton):
pass
- 优点：是一个真正的类，自动覆盖继承，合理使用了metaclass
- 缺点：暂无
4.直接使用模块
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，会生成 .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。
class MySingleton(object):
def foo(self):
pass
mySingleton = MySingleton()
将上面的代码保存在文件 mysingleton.py 中，然后这样使用：
from mysingleton import mySingleton
mySingleton.foo()
- 优点：方便，简单
- 缺点：有人说在python中实现单例模式到底有没有意义，module本身就是单例导入，在一些场景下考虑单例其实是没有必要的....
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