畅游设计模式王国：一睹单例模式真容

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2023-03-17 12:34:30

拨开迷雾，揭秘单例模式的魅力与精髓

在软件开发的浩瀚宇宙中，单例模式犹如一颗璀璨的明珠，以其独特的特性和广泛的应用场景，在设计模式的殿堂中熠熠生辉。如同稀世珍宝，单例模式确保某一类只有一个实例，闪耀着无与伦比的光芒。

深入剖析：单例模式的奥秘揭晓

单例模式的运作机制堪称巧夺天工，它遵循着几条颠扑不破的原则：

唯一的实例化： 单例模式铁面无私，严格限制某一类的实例化次数，让其如独生子女般独一无二。
全局可访问： 单例模式心怀全局，确保唯一的实例在整个系统中畅通无阻，如阳光普照，无处不在。
访问权限严格把控： 单例模式严防死守，通过静态方法控制实例的访问权限，如同堡垒森严，抵御多重实例化的风险。

单例模式的舞台：大显身手的精彩演绎

单例模式并非曲高和寡，它的用武之地浩如烟海，在以下场景中大放异彩：

资源管理： 当系统需要对资源进行集中调度时，单例模式披挂上阵，确保只有一个资源管理实例，简化流程，优化资源利用率。
数据库连接： 在数据库操作的战场上，单例模式英勇作战，保证只有一份数据库连接实例，避免重复连接数据库的繁琐开销，提升程序效率。
日志记录： 当系统需要对日志进行集中记录时，单例模式挺身而出，确保只有一个日志记录实例，方便日志的统一收集和处理，为系统保驾护航。

单例模式的流派：百花齐放的百家争鸣

单例模式的实现方法五花八门，每一种都自成一派，各领风骚：

饿汉式： 如同迫不及待的美食家，饿汉式单例不考虑需要与否，直接创建实例，随时准备大快朵颐。

class Singleton:
    instance = Singleton()

    def __new__(cls):
        return cls.instance

懒汉式： 宛如精打细算的持家者，懒汉式单例只在需要时才创建实例，避免不必要的资源浪费。

class Singleton:
    _instance = None

    def __new__(cls):
        if not cls._instance:
            cls._instance = super().__new__(cls)
        return cls._instance

双重校验锁式： 如同谨慎的守卫，双重校验锁式在检查实例是否存在时，先进行粗略检查，再进入加锁代码块二次确认，确保万无一失。

class Singleton:
    _instance = None
    _lock = threading.Lock()

    def __new__(cls):
        if not cls._instance:
            with cls._lock:
                if not cls._instance:
                    cls._instance = super().__new__(cls)
        return cls._instance