關於python單例的經常使用幾種實現方法

這兩天在看本身以前寫的代碼，因此正好把用過的東西整理一下，單例模式，在平常的代碼工做中也是常常被用到，

因此這裏把以前用過的不一樣方式實現的單例方式整理一下

 

裝飾器的方式

這種方式也是工做中常常用的一種，用起來也比較方便，代碼實現以下

def Singleton(cls):
    _instance = {}

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

    return _singleton

若是咱們工做的一個類須要用單例就經過相似下面的方式實現便可：

@Singleton
class A(object):

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

我我的仍是挺喜歡這種方式的

類的方式實現

這裏其實有一些問題就須要注意了，先看一下可能出現的錯誤代碼

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實現了單例，可是這裏有一個潛在的問題，就是若是是多線程的狀況，這樣寫就會有問題了，尤爲是在當前類的初始化對象裏有一些耗時操做時候

例以下面代碼：

#! /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()

這段代碼的執行結果會出現實例化了多個對象，致使你寫的單例就沒起到做用

固然天然而然咱們會想起加鎖，經過鎖來控制，因此咱們將上面代碼進行更改：

#! /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()

可是上面的代碼還有一個問題，就是當咱們已經實例化過以後每次調用instance都會去請求鎖，因此這點並很差，因此咱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

 

這樣就很好的實現一個能夠多線程使用的單例