单例模式

单例模式（Singleton Pattern）是一种常用的软件设计模式，该模式的主要目的是确保某一个类只有一个实例存在。当你希望在整个系统中，某个类只能出现一个实例时，单例对象就能派上用场。

比如，某个服务器程序的配置信息存放在一个文件中，客户端通过一个 AppConfig 的类来读取配置文件的信息。如果在程序运行期间，有很多地方都需要使用配置文件的内容，也就是说，很多地方都需要创建 AppConfig 对象的实例，这就导致系统中存在多个 AppConfig 的实例对象，而这样会严重浪费内存资源，尤其是在配置文件内容很多的情况下。事实上，类似 AppConfig 这样的类，我们希望在程序运行期间只存在一个实例对象。

在 Python 中，我们可以用多种方法来实现单例模式

settings.py

IP = "127.0.0.1"
PORT = 3306

一：实现方式1 - classmethod

# 导入配置的IP和PORT
import settings


class MySQL:
    __instance = None

    def __init__(self, ip, port):
        self.ip = ip
        self.port = port

    @classmethod
    def singleton(cls):
        if cls.__instance:
            return cls.__instance
        cls.__instance = cls(settings.IP, settings.PORT)
        return cls.__instance


obj1 = MySQL("1.1.1.1", 3306)
obj2 = MySQL("1.1.1.2", 3306)
print(obj1)  # <__main__.MySQL object at 0x000001DDC9327A30>
print(obj2)  # <__main__.MySQL object at 0x000001DDC9327F70>

obj3 = MySQL.singleton()
obj4 = MySQL.singleton()
print(obj3)  # <__main__.MySQL object at 0x000001227C1E79D0>
print(obj4)  # <__main__.MySQL object at 0x000001227C1E79D0>

2.实现方式2 - 元类

import settings


class Mymeta(type):
    __instance = None

    def __init__(self, class_name, class_bases, class_dic):
        self.__instance = object.__new__(self)  # Mysql类的对象
        self.__init__(self.__instance, settings.IP, settings.PORT)

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        if args or kwargs:
            obj = object.__new__(self)
            self.__init__(obj, *args, **kwargs)
            return obj
        else:
            return self.__instance


# MySQL=Mymeta(...)
class MySQL(metaclass=Mymeta):
    def __init__(self, ip, port):
        self.ip = ip
        self.port = port


obj1 = MySQL("1.1.1.1", 3306)
obj2 = MySQL("1.1.1.2", 3306)
print(obj1)  # <__main__.MySQL object at 0x000001E4685D7F70>
print(obj2)  # <__main__.MySQL object at 0x000001E4685786D0>

obj3 = MySQL()
obj4 = MySQL()

print(obj3 is obj4)  # True

3.实现方式3 - 装饰器

import settings


def outter(func):  # func = MySQl类的内存地址
    _instance = func(settings.IP, settings.PORT)

    def wrapper(*args, **kwargs):
        if args or kwargs:
            res = func(*args, **kwargs)
            return res
        else:
            return _instance

    return wrapper


@outter  # MySQL=outter(MySQl类的内存地址)  # MySQL=》wrapper
class MySQL:
    def __init__(self, ip, port):
        self.ip = ip
        self.port = port


obj1 = MySQL("1.1.1.1", 3306)
obj2 = MySQL("1.1.1.2", 3306)
print(obj1)  # <__main__.MySQL object at 0x0000028114F986D0>
print(obj2)  # <__main__.MySQL object at 0x000002811500C370>

obj3 = MySQL()
obj4 = MySQL()
print(obj3 is obj4)  # True