Python Design Pattern: Singleton

class SingletonMeta(type):
    """
    Lớp Singleton có thể được triển khai theo nhiều cách khác nhau trong Python. 
    Một số phương thức có thể bao gồm: lớp cơ sở, decorator, metaclass. 
    Chúng tôi sẽ sử dụng metaclass vì nó phù hợp nhất cho mục đích này.
    """
    _instances = {}
    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        """
        Những thay đổi có thể xảy ra đối với giá trị của tham số __init__ 
        không ảnh hưởng đến thể hiện trả về.
        """
        if cls not in cls._instances:
            instance = super().__call__(*args, **kwargs)
            cls._instances[cls] = instance
        return cls._instances[cls]
class Singleton(metaclass=SingletonMeta):
    def some_business_logic(self):
        """
        Cuối cùng, bất kỳ singleton nào cũng phải xác định một số logic, 
        có thể được thực thi trên thể hiện của nó.
        """
        # ...
if __name__ == "__main__":
    # The client code.
    s1 = Singleton()
    s2 = Singleton()
    if id(s1) == id(s2):
        print("Singleton works, both variables contain the same instance.")
    else:
        print("Singleton failed, variables contain different instances.")

Singleton works, both variables contain the same instance.

from threading import Lock, Thread
class SingletonMeta(type):
    """
    Đây là một triển khai an toàn trong môi trường đa luồng của Singleton.
    """
    _instances = {}
    _lock: Lock = Lock()
    """
     Một đối tượng khóa sẽ được sử dụng để đồng bộ hóa các luồng trong lần truy 
     cập đầu tiên vào Singleton.
    """
    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        """
        Những thay đổi có thể có đối với giá trị của tham số __init__ không ảnh 
        hưởng đến thể hiện trả về.
        """
        # Hãy tưởng tượng rằng khi chương trình vừa được khởi chạy. Vì chưa 
        # có thể hiện Singleton, nhiều luồng có thể đồng thời vượt qua điều 
        # kiện  trước đó và đến chỗ này gần như cùng một lúc. Luồng đầu tiên  
        # trong số chúng sẽ nhận được khóa và sẽ tiếp tục, trong khi những  
        # luồng còn lại sẽ đợi ở đây.
        with cls._lock:
            # Luồng đầu tiên có được khóa, đến điều kiện này, đi vào bên 
            # trong và tạo thể hiện Singleton. Sau khi nó rời khỏi khối khóa,  
            # một luồng có thể đang chờ giải phóng khóa sau đó có thể đi 
            # vào phần này. Nhưng vì thể hiện đã được khởi tạo nên 
            # luồng sẽ không tạo đối tượng mới.
            if cls not in cls._instances:
                instance = super().__call__(*args, **kwargs)
                cls._instances[cls] = instance
        return cls._instances[cls]
class Singleton(metaclass=SingletonMeta):
    value: str = None
    """
    Ta sẽ sử dụng thuộc tính này để kiểm tra sự hoạt động của Singleton.
    """
    def __init__(self, value: str) -> None:
        self.value = value
    def some_business_logic(self):
        """
        Cuối cùng, bất kỳ singleton nào cũng phải xác định một số logic, 
        có thể được thực thi trên thể hiện của nó.
        """
def test_singleton(value: str) -> None:
    singleton = Singleton(value)
    print(singleton.value)
if __name__ == "__main__":
    # The client code.
    print("If you see the same value, then singleton was reused (yay!)\n"
          "If you see different values, "
          "then 2 singletons were created (booo!!)\n\n"
          "RESULT:\n")
    process1 = Thread(target=test_singleton, args=("FOO",))
    process2 = Thread(target=test_singleton, args=("BAR",))
    process1.start()
    process2.start()

If you see the same value, then singleton was reused (yay!)
If you see different values, then 2 singletons were created (booo!!)
RESULT:
FOO
FOO