詳解python實現(xiàn)線程安全的單例模式
單例模式是一種常見的設(shè)計模式，該模式的主要目的是確保某一個類只有一個實例存在。當(dāng)你希望在整個系統(tǒng)中，某個類只能出現(xiàn)一個實例時，單例對象就能派上用場。
比如，服務(wù)器的配置信息寫在一個文件中online.conf中，客戶端通過一個 Config 的類來讀取配置文件的內(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，那么每個調(diào)用配置文件的地方都會創(chuàng)建 Config的實例，這就導(dǎo)致系統(tǒng)中存在多個Config 的實例對象，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。事實上，對于Config類我們在程序運(yùn)行期間時只需要一個實例對象即可，這時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實現(xiàn)單例模式，以下是代碼實現(xiàn)
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
代碼也很簡單，將類傳入單例修飾器中，如果該類還未生成實例(instances中不存在該類)，那么就生成一個新的實例返回，并記錄在instances中。如果已經(jīng)instances中已經(jīng)存在該類，那么直接返回實例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)訪問單例實例，看來我們需要再寫一個修飾器來實現(xiàn)線程安全了，以下是完整的代碼實現(xiàn)和簡單的多線程測試用例。
#!/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()
以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。
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