Python中的单例实现

在Python中实现单例有多种方法，比如通过工厂方法或装饰器控制对象实例的生成、通过类的__new__方法控制对象构造过程，通过元类控制类的生成等，以下记录了这几种方法的实现(均不考虑线程安全)。

1. 通过工厂函数

    class _Foo():
        pass
   
    _foo_instance = None
   
    def Foo():
        global _foo_instance
        if not _foo_instance:
            _foo_instance = _Foo()
        return _foo_instance
   
    A = Foo()
    B = Foo()
    print(A is B)
   
   

2. 通过装饰器函数，此方法与工厂函数本质是一样的

    from functools import wraps
   
    def singleton(cls):
        _instance = None
   
        @wraps(cls)
        def wrapper(*args, **kwargs):
            nonlocal _instance
            if not _instance:
                _instance = cls(*args, **kwargs)
            return _instance
   
        return wrapper
   
    @singleton
    class Foo():
        pass
   

3. 装饰器类

   ```py class Singleton(): def init(self, cls): self._instance = None self._cls = cls

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        if not self._instance:
            self._instance = self._cls(*args, **kwargs)
        return self._instance
   

   @Singleton class Foo(): pass ```

4. __new__控制构造过程。对象从类中创建的时候，先执行的__new__返回对象实例，再通过__init__初始化。

    class Foo():
        _instance = None
   
        def __new__(cls, *args, **kwargs):
            if not cls._instance:
                cls._instance = object.__new__(cls, *args, **kwargs)
            return cls._instance
   

5. 通过元类控制类的生成。Python是动态语言，可以通过metaclass等手段动态生成类。

    class Singleton(type):
        _instance = None
   
        def __call__(cls, *args, **kwargs):
            if not cls._instance:
                cls._instance = super().__call__(*args, **kwargs)
            return cls._instance
   
    class Foo(metaclass=Singleton):
        pass
   

[参考文档] 使用元类 如何正确理解Python函数是第一类对象 一步一步教你认识Python闭包 python—类对象和实例对象的区别 Python单例模式(Singleton)的N种实现