Можно ли на уровне модуля сделать класс синглтоном и запретить импортировать сам класс, только экземпляр в Python

Что проверяют

Знаете ли вы, что модуль в Python уже работает как синглтон, и понимаете ли, что жёстко запретить импорт имени язык не позволяет. Следом обычно спрашивают, чем плох классический синглтон через __new__ и как быть с потоками.

Как отвечать

Сделать экземпляр единственным просто. Модуль исполняется один раз при первом импорте и кэшируется в sys.modules, поэтому объект, созданный на уровне модуля, будет общим для всех, кто его импортирует:

class _Settings:
    def __init__(self):
        self.debug = False

settings = _Settings()
__all__ = ["settings"]

Инициализация при этом потокобезопасна: импорт защищён блокировкой, два потока не выполнят модуль дважды.

Скрыть класс полностью нельзя, есть только соглашения:

• подчёркивание: _Settings помечает имя как внутреннее, from module import * его не заберёт, но явный from module import _Settings сработает;
• __all__: влияет только на импорт со звёздочкой, от явного импорта не защищает;
• del _Settings: имя из модуля пропадёт, но type(settings) всё равно вернёт класс, и type(settings)() создаст второй экземпляр;
• защита от повторного создания: если это критично, класс проверяет в __new__ флаг и бросает исключение на второй вызов.

Сильный ответ добавляет вывод: в Python доступ ограничивают договорённостями, а не средствами языка. Если нужен ленивый экземпляр, проще функция-фабрика с functools.cache, чем метаклассы.

Где спотыкаются

Считают подчёркивание или __all__ запретом импорта. Это подсказка для людей и линтеров, интерпретатор явный импорт пропустит.

Пишут синглтон через __new__ и забывают, что __init__ выполняется при каждом вызове _Singleton(). Состояние единственного объекта молча перезаписывается.

Не знают, что один файл, импортированный под двумя именами (app.config и config из-за разных путей в sys.path), даёт два объекта модуля и два «единственных» экземпляра. То же делает importlib.reload().