Python 实现单例模式的五种写法

,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。
,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。
,在 Python 中，我们可以用多种方法来实现单例模式：
,下面来详细介绍：
,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：,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
,一般情况，大家以为这样就完成了单例模式，但是当使用多线程时会存在问题：,程序执行后，打印结果如下：,看起来也没有问题，那是因为执行速度过快，如果在 __init__ 方法中有一些 IO 操作，就会发现问题了。
,下面我们通过 time.sleep 模拟，我们在上面 __init__ 方法中加入以下代码：,重新执行程序后，结果如下：,问题出现了！按照以上方式创建的单例，无法支持多线程。
,解决办法：加锁！未加锁部分并发执行，加锁部分串行执行，速度降低，但是保证了数据安全。,打印结果如下：,这样就差不多了，但是还是有一点小问题，就是当程序执行时，执行了 time.sleep(20) 后，下面实例化对象时，此时已经是单例模式了。
,但我们还是加了锁，这样不太好，再进行一些优化，把 intance 方法，改成下面这样就行：,这样，一个可以支持多线程的单例模式就完成了。+,这种方式实现的单例模式，使用时会有限制，以后实例化必须通过 obj = Singleton.instance()
,如果用 obj = Singleton()，这种方式得到的不是单例。
,通过上面例子，我们可以知道，当我们实现单例时，为了保证线程安全需要在内部加入锁。
,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，所有我们可以基于这个，实现单例模式。,打印结果如下：,采用这种方式的单例模式，以后实例化对象时，和平时实例化对象的方法一样 obj = Singleton() 。
,相关知识:
,元类的使用：,实现单例模式：