单例模式总结-Python实现
面试里每次问设计模式，必问单例模式
来自《Python设计模式》（第2版）
1.理解单例模式：
确保类有且只有一个特定类型的对象，提供全局访问点，控制共享资源的并行访问
使用情景：日志打印、数据库操作、打印机后台处理、配置文件
原则：避免对统一资源产生相互冲突的请求
python中的None是单例模式实现的
2.实现方法
使构造函数自由化，并创建一个静态方法来完成对象的初始化
Python中无法创建私有的构造函数
于是可以通过覆盖new这个特殊方法来控制对象的创建，改写为创建之前先检查是否存在
实现一个单例模式吧：
class Singleton(object):
def __new__(cls):
if not hasattr(cls, 'instance'):
cls.instance = super(Singleton, cls).__new__(cls)
return cls.instance
3.单例模式的饿汉式和懒汉式
饿汉式：饿汉就是类一旦加载，就把单例初始化完成，保证getInstance的时候，单例是已经存在的了。
懒汉式：节约资源在有需要的时候再创建对象，使对象的创建发生在调用，python中可以用@classmethod装饰器来修饰，定义类的方法 ，还是通过类变量来保存对象和判断
（@classmethod装饰器她定义操作类的方法，他的第一个参数不是self，而是cls,是类本身而不是实例，最常见的用途就是定义备选的构造方法）
两者比较
1、线程安全：
饿汉式天生就是线程安全的，可以直接用于多线程而不会出现问题
懒汉式本身是非线程安全的，为了实现线程安全需要改写，比如给创建线程的类方法加锁，getInstance() 方法中需要使用同步锁 synchronized (Singleton.class) 防止多线程同时进入造成instance 被多次实例化。
利用python的装饰器实现类似java中的synchronized
2、资源加载和性能：
饿汉式在类创建的同时就实例化一个静态对象出来，不管之后会不会使用这个单例，都会++占据一定的内存++，但是相应的，在++第一次调用时速度也会更快++，因为其资源已经初始化完成。
而懒汉式顾名思义，++会延迟加载++，在第一次使用该单例的时候才会实例化对象出来，第一次调用时要做初始化，如果要做的工作比较多，性能上会有些延迟，之后就和饿汉式一样了。
3.单态模式
让所有实例共享相同的状态，更关注状态和行为，而不是同一性
python中使用dict这个特殊方法存储一个类所有对象的状态，原本他是存储对象的状态的，作为类的状态就可以随不同对象更新状态（所谓状态就是，显式的变量和方法）
4.单例模式应用场景
1.数据库
数据库类应用为单例，操作就不会有冲突，也可以节约资源
比如数据库连接池的实现
2.运行状态监控服务
维护监控服务器列表，添加或者删除由同一个对象来完成
3.Windows的文件管理器
避免多线程多进程对同一个文件进行操作
5.什么情况下不能用单例模式？
多线程没办法直接用单例模式，加了锁同步了才能用
# coding:utf-8
import threading
def synchronized(func):
func.__lock__ = threading.Lock()
def lock_func(*args, **kwargs):
with func.__lock__:
return func(*args, **kwargs)
return lock_func
class Singleton(object):
"""
单例模式
"""
instance = None
@synchronized
def __new__(cls, *args, **kwargs):
if cls.instance is None:
cls.instance = object.__new__(cls, *args, **kwargs)
return cls.instance
单例模式简单易用，但是也是所有设计模式中最容易滥用的模式。当你的类想得到很好的扩展时，不能使用单例模式。
单例模式缺点
1.扩展困难，由于GetInstance静态函数没有办法生成子类的实例
2.隐式使用引起类结构不清晰，依赖关系很难发现
3.导致程序内存泄露的问题。只是调用了GetInstance生成唯一的实例，却永远new被封装在GetInstance里忘了去释放内存
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