Python面试必备：单例模式深度解析

"Python面试宝典-基础篇-2020"文档主要涵盖了Python编程中的一些常见面试问题，特别是关于单例模式的实现。单例模式是一种设计模式，它保证一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。在Python中，可以通过装饰器和元类两种方式来实现。 首先，我们来看使用装饰器实现单例模式的方法。装饰器是Python中的一个重要特性，它允许我们动态地修改或增强函数、类等对象的行为。在给定的示例中，定义了一个名为`singleton`的装饰器，它会存储已经创建的实例并返回。当类被装饰后，每次调用这个类时，实际上都会返回第一次创建的实例。不过，这种方法在多线程环境中不是线程安全的，需要额外的同步机制，如使用`threading.RLock`。 在Python中，装饰器`functools.wraps`的作用是保持被装饰函数的元信息，比如函数名、docstring等。这样，即使使用了装饰器，也可以通过`__wrapped__`属性访问原始未装饰的函数或类。 接下来是使用元类实现单例模式。元类（metaclass）是用来创建类的类，它控制类的创建过程。在Python中，通过定义一个继承自`type`的元类，然后在类定义中指定这个元类，可以实现单例。元类`SingletonMeta`在实例化类时会检查实例字典，如果已经存在实例，则直接返回，否则创建新的实例并存储。这种方式同样需要考虑线程安全问题，尤其是在多线程环境中。 此外，文档还提到了装饰器的其他用途，如缓存、代理和上下文管理。缓存装饰器可以用于存储函数计算结果，避免重复计算；代理装饰器可以用于在对象之间建立代理关系，以实现透明化操作；上下文管理器则通过`with`语句来管理资源的获取和释放，保证资源的正确使用。 这份面试宝典聚焦于Python的基础知识，特别是单例模式的实现，同时也涉及到了装饰器和元类这两个高级话题，这些都是Python开发者应该掌握的重要概念。在准备Python面试时，理解并能够灵活运用这些知识是非常关键的。