一、单例模式存在的意义
在这里的单例就是只有一个实例(这里的实例就像在面向对象的时候，创建了一个对象也可以说创建了一个实例)，只用一个实例进行程序设计，首先我们可以了解一下什么时候不适合使用单例模式，比如我们需要使用类同时创建多个对象的时候，且每个对象中封装了不同的数据的时候，就不能使用单例模式，就像下面的例子
class Person: def __init__(self,name,age): self.name = name self.age = age mingming = Person('明明',19)mingyue = Person('明月',30)mingri = Person('明日',20)那么什么时候适合使用单例模式，如果每个对象中封装了相同的数据，但是需要创建多个对象的时候，而且这两个实例所有的功能是一样的，所以我们就可以使用一个实例完成，在这里我们就可以使用单例模式，如下
class Person: def __init__(self): self.name = '123123' self.age = '20' def f1(self): pass def f2(self): passmingming = Person()mingming.f1()mingyue = Person()mingyue.f1()为什么要使用单例模式，就是为了在封装数据相同的情况下，而且每个实例可执行的方法相同的时候，不必创建多个对象，只需要使用一个实例，来完成多个相同实例所完成的功能，通过这种方式减少内存的使用。
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二、单例模式应用的场景
- 需要频繁的进行创建和销毁的对象；
- 创建对象时耗时过多或耗费资源过多，但又经常用到的对象；
- 工具类对象；
- 频繁访问数据库或文件的对象。
三、单例模式的优点以及缺点
优点
系统内存中该类只存在一个对象，节省了系统资源，对于一些需要频繁创建销毁的对象，使用单例模式可以提高系统性能。
由于单例模式在内存中只有一个实例，减少了内存开销。
单例模式可以避免对资源的多重占用，例如一个写文件时，由于只有一个实例存在内存中，避免对同一个资源文件的同时写操作。
单例模式可以再系统设置全局的访问点，优化和共享资源访问。
其中使用到单例模式时，考虑较多的就是多线程的情况下如何防止被多线程同时创建等问题。
当这个类的对象在多个地方创建的时候，使得内部的方法多次调用，但是希望只要一个对象操作这个方法，或者不希望多个地方同时调用这个方法，需要保持这个方法的单一性质，就用单利模式
缺点
使用单例模式，扩展很困难，若要扩展，除了修改代码基本上没有第二种途径可以实现。
四、单例模式代码编写
接下来我们就模拟一个数据库连接池来实现单例模式
首先我们介绍一下数据库连接池
我们通过程序进行数据库的操作的时候，每次都需要连接数据库，但是连接数据库需要消耗较多的时间，所以我们可以在我们主机的内存里维护一个数据库连接池，在这个连接池中有若干个已经连接数据库的连接，我们想要连接数据库的时候直接到连接池中取出一个连接即可，省去了连接的时间。
非单例模式
import randomclass SqlConnectionPool: __instance = None def __init__(self): self.ip = "127.0.0.1" self.port = 3306 self.pwd = '123456' self.username = 'alexsel' #去连接 self.conn_list = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10] def get_connection(self): #获取连接 r = random.randrange(1,11) return r#我们创建多个对象内存地址是一样的，说明拿到的是同一个对象obj = SqlConnectionPool()print(obj)obj1 = SqlConnectionPool()print(obj1)obj2 = SqlConnectionPool()print(obj2)输出结果：<__main__.sqlconnectionpool instance at><__main__.sqlconnectionpool instance at><__main__.sqlconnectionpool instance at>非单例模式每次内存输出的结果都不同，下面是单例模式。
import randomclass SqlConnectionPool: __instance = None def __init__(self): self.ip = "127.0.0.1" self.port = 3306 self.pwd = '123456' self.username = 'alexsel' #去连接 self.conn_list = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10] @staticmethod #静态方法是由类调用的 def get_instance(): if SqlConnectionPool.__instance: return SqlConnectionPool.__instance else: #创建一个对象，并将对象赋值给静态字段__instance SqlConnectionPool.__instance = SqlConnectionPool() return SqlConnectionPool.__instance #单例模式关键代码解析 #当第一次调用这个静态方法的时候，判断__instacne的值是None所以执行else，然后在else中创建一个对象赋给静态字段__instance，然后返回这个静态字段 #第二次调用这个今静态方法的时候，判断__instance的值为真，所以直接返回这个静态字段，而这个静态字段中包含的是第一次创建的对象，所以在以后调用这个方法 #就只会调用第一次创建的对象，这就是单例模式 def get_connection(self): #获取连接 r = random.randrange(1,11) return r#我们创建多个对象内存地址是一样的，说明拿到的是同一个对象obj = SqlConnectionPool.get_instance()print(obj)obj1 = SqlConnectionPool.get_instance()print(obj1)obj2 = SqlConnectionPool.get_instance()print(obj2)输出结果：<__main__.sqlconnectionpool instance at><__main__.sqlconnectionpool instance at><__main__.sqlconnectionpool instance at>以上是基于类，使用静态字段和静态方法实现的一个单例模式。
