一、模块单例
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。
#foo1.py
class Singleton(object):
def foo(self):
pass
singleton = Singleton() #foo.py
from foo1 import singleton
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
二、静态变量方法
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。
class Singleton(object):
def __new__(cls,a):
if not hasattr(cls, '_instance'):
cls._instance = object.__new__(cls)
return cls._instance
def __init__(self,a):
self.a = a
def aa(self):
print(self.a) a = Singleton("a")
变种：利用类的静态方法或者类方法，实现对函数初始化的控制。该方法需要手动调用静态方法实现实例。本质上是手动版的__new__方法。
class Singleton:
@staticmethod
def instance1(*args, **kwargs):
if not hasattr(Singleton, "_instance"):
Singleton._instance = Singleton(*args, **kwargs)
return Singleton._instance
@classmethod
def instance2(cls,*args, **kwargs):
if not hasattr(cls, "_instance"):
Singleton._instance = Singleton(*args, **kwargs)
return Singleton._instance a = Singleton.instance1()
b = Singleton.instance2()
print(a == b)
手动版静态版
三、元类方法
此方法是在__new__方法的更上层对实例化过程进行控制。
原理：执行元类的 元类的__new__方法和__init__方法用来实例化类对象，__call__ 方法用来对实例化的对象的实例即类的对象进行控制。__call__方法会调用实例类的 __new__方法，用于创建对象。返回对象给__call__方法，然后调用类对象的 __init__方法，用于对对象初始化。
class Singleton1(type):
def __init__(self, *args, **kwargs):
self.__instance = None
super(Singleton1,self).__init__(*args, **kwargs) def __call__(self, *args, **kwargs):
if self.__instance is None:
self.__instance = super(Singleton1,self).__call__(*args, **kwargs)
return self.__instance class Singleton2(type):
_inst = {}
def __call__(cls, *args, **kwargs):
print(cls)
if cls not in cls._inst:
cls._inst[cls] = super(Singleton2, cls).__call__(*args)
return cls._inst[cls] class C(metaclass=Singleton1):
pass
四、装饰器
原理：装饰器用来控制类调用__call__方法。
def singleton(cls, *args, **kw):
instance = {}
def _singleton(args):
if cls not in instance:
instance[cls] = cls(*args, **kw)
return instance[cls]
return _singleton @singleton
class A:
pass
五、注意：
除了模块单例外，其他几种模式的本质都是通过设置中间变量，来判断类是否已经被实例。区别就是中间变量的位置不同，或设置在元类中，或封装在函数中，或设置在类中作为静态变量。
注意1：中间变量的访问和更改存在线程安全的问题：在开启多线程模式的时候需要加锁处理。
注意2：__new__方法无法避免触发__init__()，初始的成员变量会进行覆盖。其他方法不会。