单例模式Python

单例模式是一种常用的软件设计模式，它保证一个类只有一个实例，并提供全局访问点。在Python中，由于语言特性，不需要像Java那样显式地创建和管理单例，而是通过模块导入机制、`__new__`特殊方法或者利用`functools`库的`lru_cache`装饰器等手段实现。

以下是几种常见的Python实现单例模式的方式：

1. **使用模块导入**（无锁版本）：

class Singleton:
    _instance = None

    def __new__(cls):
        if not cls._instance:
            cls._instance = super().__new__(cls)
        return cls._instance

# 实例化时会自动获取已有实例，如果没有则创建
singleton = Singleton()

2. **线程安全的单例**（使用锁）：

import threading

class Singleton:
    _instance_lock = threading.Lock()
    _instance = None

    def __new__(cls):
        if not cls._instance:
            with cls._instance_lock:
                if not cls._instance:
                    cls._instance = super().__new__(cls)
        return cls._instance

3. **使用`functools.lru_cache`**（缓存装饰器版本）：

from functools import lru_cache

@lru_cache(maxsize=1)
def singleton():
    class SingletonClass:
        pass
    return SingletonClass()

singleton_instance = singleton()