常用的軟體設計模式有23種，單例模式便是其中的一種。那麼在面向過程的語言中，我們常常用到全域性變數。其實單例模式和全域性變數在某種意義上來說近似。譬如我們要讀取某些配置檔案，有一個專門的類來封裝好了，但是如果不用單例模式，會造成程式例項化很多配置檔案類的物件，這樣的話會造成極大的混亂。再有就是在軟體協作開發之中，向上層提供介面的時候，最好也是用單例模式。那麼總的來說，單例模式就是面向物件程式設計的一種設計模式，單例模式保證了在程式執行中該類只例項化一次，並且提供了一個全域性訪問點。

    那麼怎麼實現呢？程式碼如下：

import threading


def synchronized(func):
    func.__lock__ = threading.Lock()

    def lock_func(*args, **kwargs):
        with func.__lock__:
            return func(*args, **kwargs)

    return lock_func


class Singleton(object):
    instance = None

    @synchronized
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        """

        :type kwargs: object
        """
        if cls.instance is None:
            cls.instance = super().__new__(cls)
        return cls.instance

    def __init__(self, num):
        self.a = num + 5

    def printf(self):
        print(self.a)

a = Singleton(3)
print(id(a))
b = Singleton(4)
print(id(b))

 

     下面分析一下上段程式碼，看不懂裝飾器的去我上一篇博文去看。這裡我們先忽略裝飾器，先看類，可以看出這裡我們先定義了一個類屬性instance，接著我們重寫了父類的__new__方法，這個方法就是我們在例項化一個物件時最先呼叫的一個方法。和其他靜態語言不一樣，其他靜態語言，直接呼叫了構造方法，一般情況下初始化的程式也寫在構造方法之中。而python例項化一個物件和初始化是分開的。__new__是類方法，__init__是例項方法，也就是說，__init__是在物件已經建立完成之後，才執行。

   在python3中，呼叫父類的方法是用super()來呼叫。所以我們這裡的思路就是，還是用父類的方法去創造，但是我們要加一個判斷，就是說，當這個物件也就是類屬性並不為空的時候，我們就不在例項化，而是返回一個已經例項化的類屬性。

  那麼這裡思考一個問題，如果就這樣可以嗎，答案是可以的，但是這種不具備通用性，多執行緒的時候依然會造成例項化出幾物件。所以再做專案時，一定要考慮這種情況。所以我們這裡通過鎖來進行保護，保證多執行緒的情況下同一時刻只有一個執行緒訪問，這就保證了單例模式的安全。

   怎麼驗證呢，程式碼也有體現，id方法是內建方法，作用是列印物件的引用地址。執行結果如下：

可以看出是成功的。