点评：这个题目在面试中出现的频率极高，因为它考察的不仅仅是单例模式，更是对Python语言到底掌握到何种程度，建议大家用装饰器和元类这两种方式来实现单例模式，因为这两种方式的通用性最强，而且也可以顺便展示自己对装饰器和元类中两个关键知识点的理解。

　　方法一：使用装饰器实现单例模式。

from functools import wraps


def singleton(cls):
    """单例类装饰器"""
    instances = {}

    @wraps(cls)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        if cls not in instances:
            instances[cls] = cls(*args, **kwargs)
        return instances[cls]

    return wrapper


@singleton
class President:
    pass

　　扩展：装饰器是Python中非常有特色的语法，用一个函数去装饰另一个函数或类，为其添加额外的能力。通常通过装饰来实现的功能都属横切关注功能，也就是跟正常的业务逻辑没有必然联系，可以动态添加或移除的功能。装饰器可以为代码提供缓存、代理、上下文环境等服务，它是对设计模式中代理模式的践行。在写装饰器的时候，带装饰功能的函数(上面代码中的wrapper函数)通常都会用functools模块中的wraps再加以装饰，这个装饰器最重要的作用是给被装饰的类或函数动态添加一个__wrapped__属性，这个属性会将被装饰之前的类或函数保留下来，这样在我们不需要装饰功能的时候，可以通过它来取消装饰器，例如可以使用President = President.__wrapped__来取消对President类做的单例处理。需要提醒大家的是：上面的单例并不是线程安全的，如果要做到线程安全，需要对创建对象的代码进行加锁的处理。在Python中可以使用threading模块的RLock对象来提供锁，可以使用锁对象的acquire和release方法来实现加锁和解锁的操作。当然，更为简便的做法是使用锁对象的with上下文语法来进行隐式的加锁和解锁操作。

　　方法二：使用元类实现单例模式。

class SingletonMeta(type):
    """自定义单例元类"""

    def __init__(cls, *args, **kwargs):
        cls.__instance = None
        super().__init__(*args, **kwargs)

    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        if cls.__instance is None:
            cls.__instance = super().__call__(*args, **kwargs)
        return cls.__instance


class President(metaclass=SingletonMeta):
    pass

　　扩展：Python是面向对象的编程语言，在面向对象的世界中，一切皆为对象。对象是通过类来创建的，而类本身也是对象，类这样的对象是通过元类来创建的。我们在定义类时，如果没有给一个类指定父类，那么默认的父类是object，如果没有给一个类指定元类，那么默认的元类是type。通过自定义的元类，我们可以改变一个类默认的行为，就如同上面的代码中，我们通过元类的__call__魔术方法，改变了President类的构造器那样。

　　关于单例模式，在面试中还有可能被问到它的应用场景。通常一个对象的状态是被其他对象共享的，就可以将其设计为单例，例如项目中使用的数据库连接池对象和配置对象通常都是单例，这样才能保证所有地方获取到的数据库连接和配置信息是完全一致的;而且由于对象只有唯一的实例，因此从根本上避免了重复创建对象造成的时间和空间上的开销，也避免了对资源的多重占用。再举个例子，项目中的日志操作通常也会使用单例模式，这是因为共享的日志文件一直处于打开状态，只能有一个实例去操作它，否则在写入日志的时候会产生混乱。

　　代理的作用

　　点评：顾名思义爬虫就是模仿人的行为从网页获取数据。一个人，需要先打开浏览器、输入网址，从网站后台获取网页并加载到浏览器展示，最后才能获取数据。爬虫的请求部分，就相当于浏览器的角色，会根据你输入的url从网站后台获取html，而解析部分就会根据预先设定的规则，从html中获取数据。

　　而开发者的工作，一是装饰请求部分，例如在请求头中添加User-Agent、Cookie等，让网站觉得是一个人通过浏览器来访问的，而不是一个程序。二是通过选择器来编写规则，从页面获取数据。

　　如何让对方后台服务器觉察不出来?比如添加请求头user-agent、设置延时请求、设置代理等，众所周知如果使用一个ip地址去访问，则会发现访问几次就会被封掉，Why???因为已经探测到是爬虫程序了。

　　代理的原理:

　　代理实际上指的就是代理服务器，英文叫作proxy server，它的功能是代理网络用户去取得网络信息。形象地说，它是网络信息的中转站。在我们正常请求一个网站时，是发送了请求给Web服务器，Web服务器把响应传回给我们。如果设置了代理服务器，实际上就是在本机和服务器之间搭建了一个桥，此时本机不是直接向Web服务器发起请求，而是向代理服务器发出请求，请求会发送给代理服务器，然后由代理服务器再发送给Web服务器，接着由代理服务器再把Web服务器返回的响应转发给本机。这样我们同样可以正常访问网页，但这个过程中Web服务器识别出的真实IP就不再是我们本机的IP了，就成功实现了IP伪装，这就是代理的基本原理。

　　作用:

　　1、突破自身IP 访问限制， 访问一些平时不能访问的站点。

　　2、访问一些单位或团体内部资源，例如某高校FTP(前提是该代理地址在该资源的允许访问范围之内)，使用教育网内部地址段免费代理服务器，就可以在教育网开放的各类FTP上进行下载或上传，实现各类资料的查询共享等服务

　　3、提高访问速度：通常代理服务器都设置一个较大的硬盘缓冲区，当有外界的信息通过时， 同时也将其保存到缓冲区中，当其他用户再访问相同的信息时，则直接由缓冲区中取屮信息传给用户，以提高访问速度。

　　4、隐藏真实IP ：上网者也可以通过这种方法隐藏自己的IP ， 免受攻击。对于爬虫来说， 我们用代理就是为了隐藏自身IP ， 防止自身的被封锁。就算被恶意追踪也不会被追踪到，可以防止被黑客攻击，起到保护个人信息的目的。

　　5、一些网络爬虫工作者也会需要用到HTTP代理，一般来说，在抓取大量的数据时会用到HTTP代理，在爬取大量数据的时候往往会被某些网站限制，代理服务器就能够解决这个问题，保证工作的正常运行。

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