经过一段时间的努力，我终于想出了以下方法，这样当从单独的模块调用时，配置对象只能加载一次。元类允许将全局类实例存储在内置dict中，目前看来这是存储适当程序全局的最整洁的方式。

import builtins

# -----------------------------------------------------------------------------
# So..... you would expect that a class would be "global" in scope, however
#   when different modules use this,
#   EACH ONE effectively has its own class namespace.  
#   In order to get around this, we use a metaclass to intercept
#   "new" and provide the "truly global metaclass instance" if it already exists

class MetaConfig(type):
    def __new__(cls, name, bases, dct):
        try:
            class_inst = builtins.CONFIG_singleton

        except AttributeError:
            class_inst = super().__new__(cls, name, bases, dct)
            builtins.CONFIG_singleton = class_inst
            class_inst.do_load()

        return class_inst

# -----------------------------------------------------------------------------

class Config(metaclass=MetaConfig):

    config_attr = None

    @classmethod
    def do_load(cls):
        ...<load-cfg-from-file>...

这个解决方案在模块级别造成了一些命名空间污染（三个定义而不是一个），但我发现很容易理解。

我希望能够编写这样的东西（惰性初始化），但不幸的是，类在它们自己的定义体中不可用。

# wouldn't it be nice if we could do this?
class Foo(object):
    instance = None

    def __new__(cls):
        if cls.instance is None:
            cls.instance = object()
            cls.instance.__class__ = Foo
        return cls.instance

由于这是不可能的，我们可以在

Eagle初始化：

import random


class FooMaker(object):
    def __init__(self, *args):
        self._count = random.random()
        self._args = args


class Foo(object):
    def __new__(self):
        return foo_instance


foo_instance = FooMaker()
foo_instance.__class__ = Foo

延迟初始化：

Eagle初始化：

import random


class FooMaker(object):
    def __init__(self, *args):
        self._count = random.random()
        self._args = args


class Foo(object):
    def __new__(self):
        global foo_instance
        if foo_instance is None:
            foo_instance = FooMaker()
        return foo_instance


foo_instance = None

查看堆栈溢出问题是否有一种简单、优雅的方法来定义Python中的单体？有几种解决方案。

我强烈建议观看Alex Martelli关于python中设计模式的演讲：第1部分和第2部分。特别是，在第1部分中，他谈到了单态/共享状态对象。

如果您不需要对Singleton实例进行延迟初始化，那么以下操作应该是简单且线程安全的：

class A:
    instance = None
    # Methods and variables of the class/object A follow
A.instance = A()

这样，A是在模块导入时初始化的单例。

您只需要一个装饰器，具体取决于python版本：

Python 3.2+

实施

from functools import lru_cache

@lru_cache(maxsize=None)
class CustomClass(object):

    def __init__(self, arg):
        print(f"CustomClass initialised with {arg}")
        self.arg = arg

用法

c1 = CustomClass("foo")
c2 = CustomClass("foo")
c3 = CustomClass("bar")

print(c1 == c2)
print(c1 == c3)

输出

>>> CustomClass initialised with foo
>>> CustomClass initialised with bar
>>> True
>>> False

注意foo只打印一次

Python 3.9+

实施：

from functools import cache

@cache
class CustomClass(object):
    ...

这与fab的答案略有相似，但并不完全相同。

单例模式不要求我们能够多次调用构造函数。作为一个单例应该创建一次，而且只能创建一次。难道它不应该被视为只创建一次吗？“欺骗”构造函数可能会损害易读性。

所以我的建议是：

class Elvis():
    def __init__(self):
        if hasattr(self.__class__, 'instance'):
            raise Exception()
        self.__class__.instance = self
        # initialisation code...

    @staticmethod
    def the():
        if hasattr(Elvis, 'instance'):
            return Elvis.instance
        return Elvis()

这并不排除用户代码使用构造函数或字段实例：

if Elvis() is King.instance:

…如果你确定猫王还没有被创造，而国王已经被创造了。

但它鼓励用户普遍使用以下方法：

Elvis.the().leave(Building.the())

若要完成此操作，您还可以重写__delattr__（）以在尝试删除实例时引发异常，并重写__del__（）以便引发异常（除非我们知道程序正在结束…）

进一步改进

我感谢那些帮助评论和编辑的人，欢迎更多评论和编辑。当我使用Jython时，这应该更普遍地工作，并且是线程安全的。

try:
    # This is jython-specific
    from synchronize import make_synchronized
except ImportError:
    # This should work across different python implementations
    def make_synchronized(func):
        import threading
        func.__lock__ = threading.Lock()
    
        def synced_func(*args, **kws):
            with func.__lock__:
                return func(*args, **kws)

        return synced_func

class Elvis(object): # NB must be subclass of object to use __new__
    instance = None

    @classmethod
    @make_synchronized
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if cls.instance is not None:
            raise Exception()
        cls.instance = object.__new__(cls, *args, **kwargs)
        return cls.instance
    
    def __init__(self):
        pass
        # initialisation code...

    @classmethod
    @make_synchronized
    def the(cls):
        if cls.instance is not None:
            return cls.instance
        return cls()

注意事项：

如果您不从python2.x中的对象子类，您将得到一个不使用__new的旧式类__当修饰__new__时，必须用@classmethod修饰，否则__new__将是未绑定的实例方法这可以通过使用元类来改进，因为这将允许您创建类级属性，并可能将其重命名为实例