单例模式是一种创建型模式，它的核心要求是一个类只有一个实例对象，这个要求是违反直觉的， 因为在学习面向对象时，所有教程都告诉你，一个类可以创建出多个实例对象。
之所以提这样的问题，是因为在实践中，需要对一些资源的访问做限制，比如数据库连接。
假设你实现了一个专门负责连接 mysql 进行操作的类，它维护了一个大小为10的连接池。
在程序的其他地方，如果允许这个类创建出多个实例对象，那么每创建出一个实例对象，
都要维护一个大小为10的连接池，那么你的程序与 mysql 之间所建立的连接就会越来越多，
这显然会导致异常灾难。
在单例模式下，一个类只能创建出一个实例，不管你怎样使用类的构造函数，都永远只有一个实例， 这样就能对那些敏感的资源做出了访问限制。
Python实现单例模式
Python 有很多种实现单例模式的方法，有简单的，有复杂的，先来看看最简单的实现方式。
利用模块实现
编写脚本 single.py ：
with open('xx_single.py', 'w') as fo:
fo.write('''
class DbSingleton():
def __init__(self, host='localhost' , port=8008, username='jovyan', password='123456'):
self.host = host
self.port = port
self.username = username
self.password = password
self.pool = None # 连接池
def connect(self):
print("建立连接")
db_singleton = DbSingleton()
''')
在 single.py 脚本中，实现了一个非常普通的类 DbSingleton ， 并在脚本里创建实例对象 db_singleton ，
在其他的模块里，如果需要使用数据库连接，只需要将 db_singleton 导入即可：
from xx_single import db_singleton
from threading import RLock
创建cls的对象时候调用
class SingletonType(type):
single_lock = RLock()
def __call__(cls, *args, **kwargs):
with SingletonType.single_lock:
if not hasattr(cls, "_instance"):
cls._instance = super(SingletonType, cls).__call__(*args, **kwargs) # 创建cls的对象
return cls._instance
class Singleton(metaclass=SingletonType):
def __init__(self, name):
self.name = name
single_1 = Singleton('第1次创建')
single_2 = Singleton('第2次创建')
print(single_1.name, single_2.name)
第1次创建 第1次创建
print(single_1 is single_2)
True
在第一次创建Singleton的实例对象时， Singleton 还没有 _instance 属性，待实例对象被创建好以后，
将这个唯一的示例对象赋值给 cls._instance ，其后再创建新的示例对象时，
Singleton 已经有了 _instance 属性，便不会创建新的实例对象了。
使用元类来实现单例模式，元类是专门用来创建自定义类的类，就上面这段代码而言，
类 Singleton 是 SingletonType 的实例。
当语句 Singleton('第1次创建') 被执行时，则是在调用执行 SingletonType 的 __call__ 方法，
在这里做一些手脚，就能确保永远只有一个 Singleton 实例对象被创建。
这个单例模式中，还考虑到了多线程条件下单例模式的应用问题，在创建实例对象时特地加了锁，这样更加万无一失。
除了利用元类，还可以利用装饰器，具体方法可以参考的另一篇文章python实现单例模式的5种方法。