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】

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。

 

 

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
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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。

 

 

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