一、单例模式简介

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。让所有类在实例化时，指向同一个内存地址，称之为单例模式。 ----> 无论产生多个对象，这些对象都会指向同一个内存地址，相当于指向单个实例。

单例模式作用

节省内存空间。因为产生不同的对象，会产生不同的内存地址，造成资源的浪费。

应用场景

比如，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。
其他应用场景：
日志logger插入，计时器、权限校验、数据库连接池等

二、实现单例模式的几种方式

1.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。如果我们真的想要一个单例类，可以考虑这样做：
mysingleton.py

class Singleton(object):
    def foo(self):
        pass
singleton = Singleton()

将上面的代码保存在文件 mysingleton.py 中，要使用时，直接在其他文件中导入此文件中的对象，这个对象即是单例模式的对象

from a import singleton

2、使用装饰器

def single(cls):
    dic = {}
    def wrapper(*args, **kwargs):
        # 判读字典中是否有这个类
        if dic.get(cls):
            return dic[cls]
        else:
            # 创建一个对象，把这个类作为键，创建的对象作为值，保存到字典中
            dic[cls] = cls(*args, **kwargs)
            return dic[cls]
    return wrapper

@Single
class A(object):
    a = 1

    def __init__(self, x=0):
        self.x = x

a1 = A(2)
a2 = A(3)
print(id(a1))
print(id(a2))

#输出内容
2453127575200
2453127575200

3、重写__new__方法

我们知道，当我们实例化一个对象时，是先执行了类的__new__方法（我们没写时，默认调用object.__new__），实例化对象；然后再执行类的__init__方法，对这个对象进行初始化，所以我们可以基于这个，实现单例模式。

class MyClass:
    __obj = None

    @staticmethod
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if not cls.__obj:
            # 如果没有创建对象，就调用父类的new方法创建一个
            cls.__obj = super().__new__(cls)
            return cls.__obj
        else:
            # 如果已经创建了，则把创建过的对象返回
            return cls.__obj
    def __init__(self):
        pass
    def Myfunction(self):
        pass


m1 = MyClass()
m2 = MyClass()
m3 = MyClass()

print(id(m1))
print(id(m2))
print(id(m3))

#输出结果
2667042499496
2667042499496
2667042499496