Python創建單例模式的三種方式

使用裝飾器

裝飾器維護一個字典對象instances，緩存了所有單例類，只要單例不存在則創建，已經存在直接返回該實例對象。

def singleton(cls):
    instances = {}

    def wrapper(*args, **kwargs):
        if cls not in instances:
            instances[cls] = cls(*args, **kwargs)
        return instances[cls]

    return wrapper


@singleton
class Foo(object):
    pass

foo1 = Foo()
foo2 = Foo()

print foo1 is foo2   # True

使用基類

__new__ 是真正創建實例對象的方法，所以重寫基類的 __new__ 方法，以此來保證創建對象的時候只生成一個實例

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


class Foo(Singleton):
    pass

foo1 = Foo()
foo2 = Foo()

print foo1 is foo2  # True

使用元類

元類（參考： 深刻理解Python中的元類 ）是用于創建類對象的類，類對象創建實例對象時需要一定會調用 __call__ 方法，因此在調用 __call__ 時候保證始終只創建一個實例即可， type 是python中的一個元類。

class Singleton(type):
    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        if not hasattr(cls, '_instance'):
            cls._instance = super(Singleton, cls).__call__(*args, **kwargs)
        return cls._instance


class Foo(object):
    __metaclass__ = Singleton


foo1 = Foo()
foo2 = Foo()

print foo1 is foo2  # True