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前言
最近这两天在看自己之前写的代码,所以正好把用过的东西整理一下,单例模式,在日常的代码工作中也是经常被用到,
所以这里把之前用过的不同方式实现的单例方式整理一下
什么是单例?
确保某一个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例,这个类称为单例类,单例模式是一种对象创建型模式。
那么单例模式有什么用途呢?举个常见的单例模式例子,我们平时使用的电脑上都有一个回收站,在整个操作系统中,回收站只能有一个实例,整个系统都使用这个唯一的实例,而且回收站自行提供自己的实例,因此回收站是单例模式的应用。
装饰器的方式
这种方式也是工作中经常用的一种,用起来也比较方便,代码实现如下
def Singleton(cls): _instance = {} def _singleton(*args, **kwargs): if cls not in _instance: _instance[cls] = cls(*args, **kwargs) return _instance[cls] return _singleton
如果我们工作的一个类需要用单例就通过类似下面的方式实现即可:
@Singleton class A(object): def __init__(self, x): self.x = x
我个人还是挺喜欢这种方式的
类的方式实现
这里其实有一些问题就需要注意了,先看一下可能出现的错误代码
class Member(object): @classmethod def instance(cls, *args, **kwargs): if not hasattr(Member, "_instance"): Member._instance = Member(*args, **kwargs) return Member._instance
乍一看这个类好像已经实现了单例,但是这里有一个潜在的问题,就是如果是多线程的情况,这样写就会有问题了,尤其是在当前类的初始化对象里有一些耗时操作时候
例如下面代码:
#! /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()
这段代码的执行结果会出现实例化了多个对象,导致你写的单例就没起到作用
当然自然而然我们会想起加锁,通过锁来控制,所以我们将上面代码进行更改:
#! /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()
但是上面的代码还有一个问题,就是当我们已经实例化过之后每次调用instance都会去请求锁,所以这点并不好,所以我们将这部分代码再次更改:
@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
这样就很好的实现一个可以多线程使用的单例
总结
以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,如果有疑问大家可以留言交流,谢谢大家对的支持。
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