python高階篇：使用元類方式實現單例模式詳解

對於程式設計開發的朋友來說，設計模式應該最為熟悉不過了，如果要談到哪種設計模式最為簡單，也最容易理解，首當其衝的“單例模式”應該不為過了。本文主要講解在python3中如何使用元類實現單例模式。

一、概念

單例模式：顧名思義，就是單個例項。

目的

：確保一個類只有一個例項存在，也就是說在整個系統中，如果你希望某個類只能出現一個例項，那麼單例模式就派上用場了。

要點

：1、類只能有一個例項。2、必須是這個類自己去建立例項物件。3、這個類必須自己向整個系統提供例項。

二、元類的概念

元類：建立類的那個類。在python3中，我們自己定義的類，比如說Person，Dog類，它們預設的元類是type。換句話說，Person類，Dog類也是物件，它們是type類的例項物件。因為：一切皆是物件。

總結：元類的例項是類。

三、元類實現單例模式

如何去實現首先看程式碼，再來解釋。如下圖所示：

元類實現單例模式

解釋：

1、定義了Foo類，而這個Foo類是由Singleton這個元類建立的，那麼就是說Foo類是Singleton的例項物件；

2、既然Foo是例項物件，那麼如果這麼寫“Foo（）”，就表示類似於函式的呼叫方式一樣，說明例項物件也可以按照函式的方式去呼叫；

3、去執行“Foo（）”這個程式碼時候，就自動的呼叫call方法，而call方法的邏輯已經重寫了邏輯，實現了一個類身上只能有“_instance”這一個屬性，從而實現了單例。

四、總結

1、本例採用的是python3元類的寫法，python2的元類與python3的語法稍微有所區別。

2、個人認為，單例模式作為軟體設計模式中最重要的一個模式之一，需要好好的掌握。當然，在python3中，單例模式的實現不僅僅是元類，還有其他方式，比如說使用裝飾器，重寫__new__方法等方式。