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详解Python 单子的其他特性

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Python中的单例模式是一种常用的设计模式，用于保证一个类只能被实例化一次，并提供全局访问点。在Python中，单例模式有多种实现方式，包括装饰器、元类、类注释等。

1. 装饰器实现单例

装饰器实现单例的方式是给类添加一个装饰器，将类变成单例模式。基本思路是如果类已经有一个实例了，那么就直接返回这个实例，否则就创建一个新实例。示例代码如下：

def singleton(cls):
    instances = {}
    def getinstance():
        if cls not in instances:
            instances[cls] = cls()
        return instances[cls]
    return getinstance

@singleton
class MyClass:
    pass

这样，MyClass就变成了一个单例类，可以通过MyClass()这样的方式创建实例，但无论调用多少次，都只会返回同一个实例。

2. 元类实现单例

元类也可以实现单例模式，思路是在创建类的时候判断是否已经有实例存在，如果有，则直接返回该实例，否则创建一个新的实例。示例代码如下：

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]

class MyClass(metaclass=Singleton):
    pass

这样，MyClass也是一个单例类，可以通过MyClass()方式创建实例，但同样只会返回同一个实例。

3. 类注释实现单例

类注释实现单例相对简单，只需要在类定义时添加注释即可。示例代码如下：

class MyClass:
    """
    This is a singleton class.
    """
    _instance = None
    def __new__(cls):
        if cls._instance is None:
            cls._instance = super().__new__(cls)
        return cls._instance

通过在类定义时添加类注释，说明该类是单例类，__new__方法中判断实例是否已经存在，如果不存在则创建一个新的实例，否则直接返回已有的实例。

以上是Python单例模式的三种常用实现方式，使用场景也不同。需要根据实际情况进行选择。

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