Python中的单例

单例(Singleton)是一种非常常见的设计模式，通过单例模式应该达到:

• 一个类只能有一个实例
• 该实例可被访问

Python所具备的动态语言的特性，让单例的实现有了多种思路:

1. 从__new__入手 __new__是python中类的实力创建方法，它返回一个类来供__init__进行类的初始化

class Singleton(object):
    def __new__(cls, *args, **kw):
        if not hasattr(cls, '_instance'):
            orig = super(Singleton, cls)
            cls._instance = orig.__new__(cls, *args, **kw)
        return cls._instance

针对可能存在的并发情况，可以加上经典的双检查锁机制

class Singleton(object):
    objs = {}
    objs_mutex = threading.Lock()
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if cls in cls.objs:
            return cls.objs[cls]
        cls.objs_mutex.acquire()
        try:
            if cls in cls.objs:
                return cls.objs[cls]
            cls.objs[cls] = object.__new__(cls)
        finally:
            cls.objs_mutex.release()

2. Borg模式(也叫Monostate模式)
   即创建实例时把所有实例的__dict__指向同一个字典，这样虽然并非严格的单例(实际上创造了多个实例)，但每个实例所表现出来状态(属性)和行为(方法)都是一致的。

class Borg(object):
    _state = {}
    def __new__(cls, *args, **kw):
        ob = super(Borg, cls).__new__(cls, *args, **kw)
        ob.__dict__ = cls._state
        return ob

3. 装饰器实现 利用装饰器的变量空间来存储已经发生过实例化的对象，当其再次发生实例化的时候直接将之前的实例返回

def Singleton(cls, *args, **kw):
    instances = {}
    def getinstance():
        if cls not in instances:
            instances[cls] = cls(*args, **kw)
        return instances[cls]
    return getinstance
...
@Singleton

4. import方法
   模块实现有着诸多的好处：
5. 所有变量都在模块的命名空间中
6. 模块只会初始化一次
7. import是串行的，天然具备线程安全

# singleton.py
class Singleton(object):
    def foo(self):
        pass

my_singleton = My_Singleton()

# main.py
from mysingleton import my_singleton
...
```