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Pythonでシングルトンを実装する方法を現役エンジニアが解説【初心者向け】

初心者向けにPythonでシングルトンを実装する方法について現役エンジニアが解説しています。シングルトンとは、プログラミングにおけるデザインパターンの一つで、あるクラスのインスタンスが1つ(ユニーク)であることを保証するものです。

テックアカデミーマガジンは受講者数No.1のプログラミングスクール「テックアカデミー」が運営。初心者向けにプロが解説した記事を公開中。現役エンジニアの方はこちらをご覧ください。 ※ アンケートモニター提供元：GMOリサーチ株式会社　調査期間：2021年8月12日～8月16日　 調査対象：2020年8月以降にプログラミングスクールを受講した18～80歳の男女1,000名　 調査手法：インターネット調査

Pythonでシングルトンを実装する方法について、TechAcademyのメンター（現役エンジニア）が実際のコードを使用して初心者向けに解説します。

 

Pythonについてそもそもよく分からないという方は、Pythonとは何なのか解説した記事を読むとさらに理解が深まるでしょう。

 

なお本記事は、TechAcademyのオンラインブートキャンプPython講座の内容をもとに紹介しています。

 

田島悠介

今回は、Pythonに関する内容だね！

大石ゆかり

どういう内容でしょうか？

田島悠介

Pythonでシングルトンを実装する方法について詳しく説明していくね！

大石ゆかり

お願いします！

 

シングルトンパターンとは

シングルトン(singleton)は、プログラミングにおけるデザインパターンの1つです。

オブジェクト指向では一般に1つのクラスから、複数のインスタンスを作成可能です。

シングルトンはプロセス中で、あるクラスのインスタンスが必ず1つ(ユニーク)であることを保証します。

 

シングルトンパターンを使う場面

上述の通り、インスタンスが必ず1つであるべき場面で使用しましょう。

具体例は以下の通りです。

  • データベースへの接続や、ネットワークソケットなど、コンピュータ資源へのアクセス管理。
  • キャッシュの入出力や、ログファイルへの書き出し。

 

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通常のソースコードとシングルトンパターンを比較してみよう

非シングルトン

以下のようにNonSingletonクラスを定義しました。

class NonSingleton:
  pass

インスタンスを生成し、ID値を比較します。

n0 = NonSingleton()
n1 = NonSingleton()
print(id(n0))
print(id(n1))

実行結果は以下の通りで、ID値が異なるので別のインスタンスと把握できるでしょう。

139679843723472
139679843724816

 

シングルトン

以下のようにNonSingletonクラスを定義しました。

class Singleton:
   __instance = None

   @staticmethod 
   def getInstance():
      if Singleton.__instance == None:
         Singleton()
      return Singleton.__instance

   def __init__(self):
      if Singleton.__instance != None:
         raise Exception("Singletonクラス")
      else:
         Singleton.__instance = self

非シングルトンと同様に、インスタンスを生成し、ID値を比較しましょう。

s0 = Singleton.getInstance()
s1 = Singleton.getInstance()
print(id(s0))
print(id(s1))

実行結果は以下の通りで、同一のインスタンスと確認できました。

139679844059064
139679844059064

 

まとめ

この記事ではデザインパターンの1つであるシングルトンを解説してきました。

Pythonで具体的なシングルトンクラスを実装しましょう。

 

執筆してくれたメンター

橋本紘希（はしもとひろき）

システムインテグレータ企業勤務のシステムエンジニア。

開発実績: Javaプログラムを用いた業務用Webアプリケーションや基幹システム用バッチアプリケーションなどの設計構築試験。

 

大石ゆかり

Pythonでシングルトンを実装する方法がよく分かったので良かったです！

田島悠介

ゆかりちゃん、これからも分からないことがあったら質問してね！

大石ゆかり

分かりました。ありがとうございます！

 

TechAcademyでは、初心者でも、Pythonを使った人工知能（AI）や機械学習の基礎を習得できるオンラインブートキャンプを開催しています。

また、現役エンジニアから学べる無料体験も実施しているので、参加してみてください。

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