在 Python 中，我們可以用多種方法來實現單例模式：

使用模組 使用 new 使用裝飾器（decorator） 使用元類（metaclass） 使用模組

一、其實，Python 的模組就是天然的單例模式，因為模組在第一次匯入時，會生成 .pyc 檔案，當第二次匯入時，就會直接載入 .pyc 檔案，而不會再次執行模組程式碼。因此，我們只需把相關的函式和資料定義在一個模組中，就可以獲得一個單例物件了。如果我們真的想要一個單例類，可以考慮這樣做：

class My_Singleton(object):
    def foo(self):
        pass
 
my_singleton = My_Singleton()
 

二、靜態變數方法 先執行了類的__new__方法（我們沒寫時，預設呼叫object.new），例項化物件；然後再執行類的__init__方法，對這個物件進行初始化，所有我們可以基於這個，實現單例模式。

class Singleton(object):
    _instance = None
    def __new__(cls, *args, **kw):
        if not cls._instance:
            cls._instance = super(Singleton, cls).__new__(cls, *args, **kw)  
        return cls._instance  
 
class MyClass(Singleton):  
    a = 1
 

在上面的程式碼中，我們將類的例項和一個類變數 _instance 關聯起來，如果 cls._instance 為 None 則建立例項，否則直接返回 cls._instance。

三、元類方法 原理：執行元類的 元類的__new__方法和__init__方法用來例項化類物件，call 方法用來對例項化的物件的例項即類的物件進行控制。__call__方法會呼叫例項類的 __new__方法，用於建立物件。返回物件給__call__方法，然後呼叫類物件的 __init__方法，用於對物件初始化。 元類（metaclass）可以控制類的建立過程，它主要做三件事： 攔截類的建立 修改類的定義 返回修改後的類

class Singleton(type):
    _instances = {}
    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        if cls not in cls._instances:
            cls._instances[cls] = super(Singleton, cls).__call__(*args, **kwargs)
        return cls._instances[cls]

四、裝飾器 原理：裝飾器用來控制類呼叫__call__方法。裝飾器（decorator）可以動態地修改一個類或函式的功能。這裡，我們也可以使用裝飾器來裝飾某個類，使其只能生成一個例項，程式碼如下：

from functools import wraps
 
def singleton(cls):
    instances = {}
    @wraps(cls)
    def getinstance(*args, **kw):
        if cls not in instances:
            instances[cls] = cls(*args, **kw)
        return instances[cls]
    return getinstance
 
@singleton
class MyClass(object):
    a = 1

在上面，我們定義了一個裝飾器 singleton，它返回了一個內部函式 getinstance，該函式會判斷某個類是否在字典 instances 中，如果不存在，則會將 cls 作為 key，cls(*args, **kw) 作為 value 存到 instances 中，否則，直接返回 instances[cls]。