單例模式是一種常見(jiàn)的設(shè)計(jì)模式，該模式的主要目的是確保某一個(gè)類(lèi)只有一個(gè)實(shí)例存在。當(dāng)你希望在整個(gè)系統(tǒng)中，某個(gè)類(lèi)只能出現(xiàn)一個(gè)實(shí)例時(shí)，單例對(duì)象就能派上用場(chǎng)。

比如，服務(wù)器的配置信息寫(xiě)在一個(gè)文件中online.conf中，客戶端通過(guò)一個(gè)Config的類(lèi)來(lái)讀取配置文件的內(nèi)容。如果在程序運(yùn)行期間，有很多地方都需要使用配置文件的內(nèi)容，那么每個(gè)調(diào)用配置文件的地方都會(huì)創(chuàng)建Config的實(shí)例，這就導(dǎo)致系統(tǒng)中存在多個(gè)Config的實(shí)例對(duì)象，在配置文件內(nèi)容很多的情況下，我們就浪費(fèi)了大量的內(nèi)存做了同樣的事。事實(shí)上，對(duì)于Config類(lèi)我們?cè)诔绦蜻\(yùn)行期間時(shí)只需要一個(gè)實(shí)例對(duì)象即可，這時(shí)單例模式就是最好的選擇。

python的模塊就是天然的單例模式，這里我們使用修飾器來(lái)實(shí)現(xiàn)單例模式，以下是代碼實(shí)現(xiàn)

defSingleton(cls):

instances={}

defget_instance(*args,**kw):

ifclsnotininstances:

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

returninstances[cls]

returnget_instance

代碼也很簡(jiǎn)單，將類(lèi)傳入單例修飾器中，如果該類(lèi)還未生成實(shí)例(instances中不存在該類(lèi))，那么就生成一個(gè)新的實(shí)例返回，并記錄在instances中。如果已經(jīng)instances中已經(jīng)存在該類(lèi)，那么直接返回實(shí)例instances[cls]。

那么這段代碼是完美的嗎?答案是否定的，這段代碼不是線程安全的。要實(shí)現(xiàn)線程安全需要配合鎖的使用，只有占有鎖的線程才能繼續(xù)訪問(wèn)單例實(shí)例，看來(lái)我們需要再寫(xiě)一個(gè)修飾器來(lái)實(shí)現(xiàn)線程安全了，以下是完整的代碼實(shí)現(xiàn)和簡(jiǎn)單的多線程測(cè)試用例。

#!/usr/bin/python

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

importthreading

defsynchronized(func):

func.__lock__=threading.Lock()

defsynced_func(*args,**kws):

withfunc.__lock__:

returnfunc(*args,**kws)

returnsynced_func

defSingleton(cls):

instances={}

@synchronized

defget_instance(*args,**kw):

ifclsnotininstances:

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

returninstances[cls]

returnget_instance

defworker():

single_test=test()

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

@Singleton

classtest():

a=1

if__name__=="__main__":

task_list=[]

foroneinrange(30):

t=threading.Thread(target=worker)

task_list.append(t)

foroneintask_list:

one.start()

foroneintask_list:

one.join()

以上內(nèi)容為大家介紹了Python實(shí)現(xiàn)線程安全的單例模式，希望對(duì)大家有所幫助，如果想要了解更多Python相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)關(guān)注千鋒教育。http://www.dietsnews.net/