01、Python设计模式：单例模式

### **优点**

单例模式是一种设计模式，它的主要目的是确保一个类只能创建一个实例，并提供一个全局访问点。单例模式的优点如下：

1、 节省资源：由于单例模式只创建一个实例，可以避免频繁创建和销毁对象，从而节省了系统资源；
2、 简化操作：单例模式可以提供一个全局的访问点，方便其他代码调用实例的方法和属性，避免了频繁传递对象实例的操作；
3、 数据共享：单例模式可以使多个客户端共享同一个实例，避免了数据不一致的问题；
4、 实现方便：单例模式的实现比较简单，可以快速实现；
5、 可控性：由于单例模式只有一个实例，可以对该实例进行严格的控制和管理，确保系统的稳定性和安全性；

### **缺点**

1、 对象共享可能带来问题：由于单例模式只有一个实例，因此如果这个实例出现问题，整个系统都会受到影响，而且对于多线程环境，需要特别注意线程安全问题；
2、 单例模式不适用于动态扩展：由于单例模式只能创建一个实例，因此在需要动态扩展实例的情况下，会比较麻烦，可能需要修改代码；
3、 单例模式可能导致代码紧耦合：由于单例模式提供了全局访问点，可能导致代码之间的耦合度增加，降低了代码的灵活性和可扩展性；
4、 单例模式的测试比较困难：由于单例模式只能创建一个实例，因此在测试的时候可能会比较困难，需要特别注意测试环境和测试用例的设计；

### **常见应用场景**

1、 配置文件管理器：由于配置文件是全局性的数据，需要在系统中多个地方进行读取和写入，使用单例模式可以方便地管理配置文件；
2、 日志系统：由于日志是全局性的数据，需要在系统中多个地方进行记录，使用单例模式可以方便地管理日志；
3、 数据库连接池：由于数据库连接是资源消耗较大的对象，需要进行复用，使用单例模式可以实现数据库连接池的管理；
4、 线程池：由于线程是资源消耗较大的对象，需要进行复用，使用单例模式可以实现线程池的管理；
5、 网站计数器、生成全局唯一序列号等；

### **代码实现（最简）**
```python
import threading
class Singleton:
    __instance = None  # 定义类睡醒，保存实例对象
    __lock = threading.Lock()  # 定义一个线程锁

def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if cls.__instance is None:
            with cls.__lock:
                if cls.__instance is None:
                    cls.__instance = super().__new__(cls)
        return cls.__instance
```