python怎么實(shí)現(xiàn)線程安全的單例模式

這篇文章將為大家詳細(xì)講解有關(guān)python怎么實(shí)現(xiàn)線程安全的單例模式，小編覺(jué)得挺實(shí)用的，因此分享給大家做個(gè)參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

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)

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(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 -*-
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()

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