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python中單例常用的幾種實現(xiàn)方法總結(jié)

更新時間：2018年10月13日 11:51:37 作者：python修行路

Python 的模塊就是天然的單例模式，下面這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于python中單例常用的幾種實現(xiàn)方法，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對大家學(xué)習(xí)或者使用python單例具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，需要的朋友們一起來看看吧

前言

最近這兩天在看自己之前寫的代碼，所以正好把用過的東西整理一下，單例模式，在日常的代碼工作中也是經(jīng)常被用到，

所以這里把之前用過的不同方式實現(xiàn)的單例方式整理一下

什么是單例？

確保某一個類只有一個實例，而且自行實例化并向整個系統(tǒng)提供這個實例，這個類稱為單例類，單例模式是一種對象創(chuàng)建型模式。

那么單例模式有什么用途呢？舉個常見的單例模式例子，我們平時使用的電腦上都有一個回收站，在整個操作系統(tǒng)中，回收站只能有一個實例，整個系統(tǒng)都使用這個唯一的實例，而且回收站自行提供自己的實例，因此回收站是單例模式的應(yīng)用。

裝飾器的方式

這種方式也是工作中經(jīng)常用的一種，用起來也比較方便，代碼實現(xiàn)如下

def Singleton(cls):
 _instance = {}

 def _singleton(*args, **kwargs):
  if cls not in _instance:
   _instance[cls] = cls(*args, **kwargs)
  return _instance[cls]

 return _singleton

如果我們工作的一個類需要用單例就通過類似下面的方式實現(xiàn)即可：

@Singleton
class A(object):

 def __init__(self, x):
  self.x = x

我個人還是挺喜歡這種方式的

類的方式實現(xiàn)

這里其實有一些問題就需要注意了，先看一下可能出現(xiàn)的錯誤代碼

class Member(object):

 @classmethod
 def instance(cls, *args, **kwargs):
  if not hasattr(Member, "_instance"):
   Member._instance = Member(*args, **kwargs)
  return Member._instance

乍一看這個類好像已經(jīng)實現(xiàn)了單例，但是這里有一個潛在的問題，就是如果是多線程的情況，這樣寫就會有問題了，尤其是在當(dāng)前類的初始化對象里有一些耗時操作時候

例如下面代碼：

#! /usr/bin/env python3
# .-*- coding:utf-8 .-*-

import time
import threading
import random


class Member(object):
 
 def __init__(self):
  time.sleep(random.randint(1,3))

 @classmethod
 def instance(cls, *args, **kwargs):
  if not hasattr(Member, "_instance"):
   Member._instance = Member(*args, **kwargs)
  return Member._instance


def task(arg):
 obj = Member.instance()
 print(obj)

for i in range(5):
 t = threading.Thread(target=task, args=[i,])
 t.start()

這段代碼的執(zhí)行結(jié)果會出現(xiàn)實例化了多個對象，導(dǎo)致你寫的單例就沒起到作用

當(dāng)然自然而然我們會想起加鎖，通過鎖來控制，所以我們將上面代碼進(jìn)行更改：

#! /usr/bin/env python3
# .-*- coding:utf-8 .-*-


import time
import threading
import random


class Member(object):
 _instance_lock = threading.Lock()

 def __init__(self):
  i = random.randint(1, 3)
  print(i)
  time.sleep(i)

 @classmethod
 def instance(cls, *args, **kwargs):
  with Member._instance_lock:
   if not hasattr(Member, "_instance"):
    Member._instance = Member(*args, **kwargs)
  return Member._instance


def task():
 obj = Member.instance()
 print(obj)

for i in range(5):
 threading.Thread(target=task,).start()

但是上面的代碼還有一個問題，就是當(dāng)我們已經(jīng)實例化過之后每次調(diào)用instance都會去請求鎖，所以這點并不好，所以我們將這部分代碼再次更改：

@classmethod
 def instance(cls, *args, **kwargs):
  if not hasattr(Member, "_instance"):
   with Member._instance_lock:
    if not hasattr(Member, "_instance"):
     Member._instance = Member(*args, **kwargs)
  return Member._instance

這樣就很好的實現(xiàn)一個可以多線程使用的單例

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對腳本之家的支持。

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