详解python实现线程安全的单例模式_Python

详解python实现线程安全的单例模式

2021-01-19 09:13熔遁丶螺旋手里剑 Python

这篇文章主要介绍了python实现线程安全的单例模式,小编觉得挺不错的，现在分享给大家，也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧

单例模式是一种常见的设计模式，该模式的主要目的是确保某一个类只有一个实例存在。当你希望在整个系统中，某个类只能出现一个实例时，单例对象就能派上用场。

比如，服务器的配置信息写在一个文件中online.conf中，客户端通过一个 Config 的类来读取配置文件的内容。如果在程序运行期间，有很多地方都需要使用配置文件的内容，那么每个调用配置文件的地方都会创建 Config的实例，这就导致系统中存在多个Config 的实例对象，在配置文件内容很多的情况下，我们就浪费了大量的内存做了同样的事。事实上，对于Config类我们在程序运行期间时只需要一个实例对象即可，这时单例模式就是最好的选择。

python的模块就是天然的单例模式，这里我们使用修饰器来实现单例模式，以下是代码实现

									def Singleton(cls):

									 instances = {}

									 def get_instance(*args, **kw):

									  if cls not in instances:

									   instances[cls] = cls(*args, **kw)

									  return instances[cls]

									 return get_instance

代码也很简单，将类传入单例修饰器中，如果该类还未生成实例(instances中不存在该类)，那么就生成一个新的实例返回，并记录在instances中。如果已经instances中已经存在该类，那么直接返回实例instances[cls]。

那么这段代码是完美的吗？答案是否定的，这段代码不是线程安全的。要实现线程安全需要配合锁的使用，只有占有锁的线程才能继续访问单例实例，看来我们需要再写一个修饰器来实现线程安全了，以下是完整的代码实现和简单的多线程测试用例。

									#!/usr/bin/python

									# -*- coding: utf-8 -*-

									import threading

									def synchronized(func):

									 func.__lock__ = threading.Lock()

									 def synced_func(*args, **kws):

									  with func.__lock__:

									   return func(*args, **kws)

									 return synced_func

									def Singleton(cls):

									 instances = {}

									 @synchronized

									 def get_instance(*args, **kw):

									  if cls not in instances:

									   instances[cls] = cls(*args, **kw)

									  return instances[cls]

									 return get_instance

									def worker():

									 single_test = test()

									 print "id----> %s" % id(single_test)

									@Singleton

									class test():

									 a = 1

									if __name__ == "__main__":

									 task_list = []

									 for one in range(30):

									  t = threading.Thread(target=worker)

									  task_list.append(t)

									 for one in task_list:

									  one.start()

									 for one in task_list:

									  one.join()