Python：将派生类变成单例

Question

我想在 python 中将我的派生类变成一个单例。我想通过元类实现单例，但总是遇到以下错误：

TypeError: metaclass conflict: the metaclass of a derived class must be a (non-strict) subclass of the metaclasses of all its bases

我的代码：

# singleton.py
class Singleton(type):
    _instances = {}
    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        if cls not in cls._instances:
            cls._instances[cls] = super(Singleton, cls).__call__(*args, **kwargs)
        return cls._instances[cls]

# base.py
from abc import ABC, abstractmethod

class Base(ABC):
    @abstractmethod
    def run(self, value):
        pass

# foo.py
from base import Base
from singleton import Singleton

class Foo(Base, metaclass=Singleton):
    def run(self, value):
        print(value)

# main.py
from foo import Foo

f1 = Foo()
print(f1)
f1.run(42)
f2 = Foo()
print(f2)
f2.run(24)

Answer 1

通过其他各种 stackoverflow 问题，我现在自己想出了一个解决方案。

• MetaClass Conflict: Base Class and Derived class have different metaclass
• Implementing Singleton as metaclass, but for abstract classes

正如错误文本所述，Foo 的元类必须是与基类元类 (=ABCMeta) 兼容的元类。 这意味着Singleton 也必须继承自ABCMeta。

新代码：

# singleton.py

from abc import ABCMeta

class Singleton(ABCMeta):
    # ...

# bar.py
from base import Base

class Bar(Base):
    def run(self, value):
        print(value)

# main.py
from foo import Foo
from bar import Bar

f1 = Foo()
print(f1)
f1.run(42)
f2 = Foo()
print(f2)
f2.run(34)

b1 = Bar()
print(b1)
b1.run(12)
b2 = Bar()
print(b2)
b2.run(21)

输出：

<foo.Foo object at 0x000001D4D512BE48>
42
<foo.Foo object at 0x000001D4D512BE48>
34
<bar.Bar object at 0x000001D4D512B0B8>
12
<bar.Bar object at 0x000001D4D512BEF0>
21

所以Foo 是单例，Bar 不是。

额外问题：

为什么Singleton(ABC) 不起作用？