Python中的单例模式

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(梳理下python中的设计模式。这里面的设计模式不仅仅是传统意义中的设计模式，还有python中的一些惯用法。）

单例模式 Singleton

单例模式的用途与全局变量一样，提供全局共享的唯一数据。单例模式封装数据和操作方法，需要保证方法返回的值一致（不变），并且单利模式类的初始化函数一般不能有参数。使用场景长见于处理和保存配置文件、只会实例化一次的实例等等。

1. 一般的单例模式，利用锁保证一致性。

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import threading
class Singleton(object):
	_singleton_lock = threading.Lock()
	@classmethod
	def instance(cls):
		if not hasattr(cls, '_instance'):
			with cls._singleton_lock:
				if not hasattr(cls, '_instance'):
					cls._instance = cls()
		return cls._instance
	def test(self):
		print('ok')
assert Singleton.instance() is Singleton.instance()		#True

2. python的单利模式，利用__new__返回唯一的实例。

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import threading
class PySingleton(object):
	_singleton_lock = threading.Lock()
	def __new__(cls, *args, **kwargs):
		if not hasattr(cls, '_instance'):
			with cls._singleton_lock:
				if not hasattr(cls, '_instance'):
					cls._instance = super(PySingleton, cls).__new__(cls, *args, **kwargs)
		return cls._instance
	def __init__(self, *args, **kwargs):
		print 'init runs once'
ps1 = PySingleton()		#init runs once
ps2 = PySingleton()		#init runs once
assert ps1 is ps2		#True

Python的__new__特殊方法会多次调用初始化函数__init__，导致这个唯一的实例反复初始化。

3. 模块单例

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#singleton.py  # 文件
class _Singleton(object):
	@classmethod
	def instance(cls):
		if not hasattr(cls, '_instance'):
			cls._instance = cls()
		return cls._instance
			
Singleton = _Singleton()
del _Singleton
#other.py
from singleton import Singleton
Singleton.instance().start()	# 或者直接使用Singleton实例

import有锁机制，不需要再使用锁进行并行保护；classmethod类方法可以通过方法和实例调用。