Python中的单例格局的几种达成情势的利害及优化,基于Python中单例格局的三种完毕方式及优化详解

单例方式

单例格局(Singleton
Pattern)
是壹种常用的软件设计形式,该格局的根本指标是保证某多少个类唯有3个实例存在。当你指望在方方面面系统中,有个别类只好出现一个实例时,单例对象就能派上用场。

例如,有些服务器程序的安顿音讯寄存在叁个文书中,客户端通过3个 AppConfig
的类来读取配置文件的音讯。若是在程序运转期间,有恒河沙数地点都亟需动用安插文件的剧情,也便是说,很多地点都亟待创造AppConfig 对象的实例,那就导致系统中存在多少个 AppConfig
的实例对象,而这么会严重浪费内部存款和储蓄器能源,尤其是在安排文件内容很多的动静下。事实上,类似
AppConfig 那样的类,大家期待在程序运维时期只存在1个实例对象。

在 Python 中,大家得以用多样措施来兑现单例形式

 

Python中的单例形式的二种完毕格局的利弊及优化,python优缺点

单例情势

单例情势(Singleton
Pattern)
是1种常用的软件设计形式,该格局的重中之重指标是承接保险某三个类唯有2个实例存在。当你期望在全体种类中,有个别类只能现身2个实例时,单例对象就能派上用场。

诸如,某些服务器程序的配置新闻寄存在2个文书中,客户端通过多个 AppConfig
的类来读取配置文件的音信。假使在程序运转时期,有不可胜计地点都供给使用布置文件的剧情,也正是说,很多地点都急需创制AppConfig 对象的实例,那就导致系统中存在八个 AppConfig
的实例对象,而那样会严重浪费内部存款和储蓄器能源,越发是在安插文件内容很多的情状下。事实上,类似
AppConfig 那样的类,大家盼望在程序运转时期只设有3个实例对象。

在 Python 中,大家能够用种种方法来完结单例情势

 

传闻Python中单例方式的三种实现情势及优化详解,python详解

单例形式

单例形式(Singleton
Pattern)是1种常用的软件设计形式,该情势的显要目标是确定保障某2个类唯有二个实例存在。当您愿意在整体系统中,有个别类只可以出现三个实例时,单例对象就能派上用场。

譬如,有些服务器程序的安排消息寄存在二个文件中,客户端通过2个 AppConfig
的类来读取配置文件的新闻。假若在程序运营时期,有广大地点都亟待选取计划文件的内容,也即是说,很多地方都需求成立AppConfig 对象的实例,这就导致系统中留存八个 AppConfig
的实例对象,而如此会严重浪费内部存款和储蓄器能源,特别是在配置文件内容很多的情况下。事实上,类似
AppConfig 那样的类,大家旨在在程序运转时期只设有二个实例对象。

在 Python 中,大家能够用各个艺术来达成单例形式

兑现单例格局的两种办法

一.用到模块

事实上,Python 的模块正是原始的单例方式,因为模块在第二遍导入时,会扭转
.pyc 文件,当第三回导入时,就会直接加载 .pyc
文件,而不会再也实施模块代码。由此,大家只需把有关的函数和多少定义在二个模块中,就足以获取3个单例对象了。若是大家实在想要三个单例类,能够设想那样做:

mysingleton.py
class Singleton(object):
 def foo(self):
  pass
singleton = Singleton()

将方面包车型大巴代码保存在文书 mysingleton.py
中,要利用时,直接在其它文件中导入此文件中的对象,那么些指标就是单例方式的对象

from a import singleton

2.使用类

class Singleton(object):
 def __init__(self):
 pass
 @classmethod
 def instance(cls, *args, **kwargs):
 if not hasattr(Singleton, "_instance"):
  Singleton._instance = Singleton(*args, **kwargs)
 return Singleton._instance

相似意况,大家认为那样就完了了单例形式,可是这么当使用十二线程时会存在难点

class Singleton(object):
 def __init__(self):
 pass
 @classmethod
 def instance(cls, *args, **kwargs):
 if not hasattr(Singleton, "_instance"):
  Singleton._instance = Singleton(*args, **kwargs)
 return Singleton._instance
import threading
def task(arg):
 obj = Singleton.instance()
 print(obj)
for i in range(10):
 t = threading.Thread(target=task,args=[i,])
 t.start()

程序执行后,打字与印刷结果如下:

<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>

看起来也并平常,那是因为执行进程过快,假设在init方法中有一些IO操作,就会发觉标题了,上边大家透过time.sleep模拟

大家在下面__init__主意中进入以下代码:

def __init__(self): import time time.sleep(1)

双重履行顺序后,结果如下

<__main__.Singleton object at 0x034A3410>
<__main__.Singleton object at 0x034BB990>
<__main__.Singleton object at 0x034BB910>
<__main__.Singleton object at 0x034ADED0>
<__main__.Singleton object at 0x034E6BD0>
<__main__.Singleton object at 0x034E6C10>
<__main__.Singleton object at 0x034E6B90>
<__main__.Singleton object at 0x034BBA30>
<__main__.Singleton object at 0x034F6B90>
<__main__.Singleton object at 0x034E6A90>

题材应运而生了!依据上述措施成立的单例,不能支撑拾二线程

化解办法:加锁!未加锁部分出现执行,加锁部分串行执行,速度降低,可是保障了数量安全

import time
import threading
class Singleton(object):
 _instance_lock = threading.Lock()
 def __init__(self):
 time.sleep(1)
 @classmethod
 def instance(cls, *args, **kwargs):
 with Singleton._instance_lock:
  if not hasattr(Singleton, "_instance"):
  Singleton._instance = Singleton(*args, **kwargs)
 return Singleton._instance

def task(arg):
 obj = Singleton.instance()
 print(obj)
for i in range(10):
 t = threading.Thread(target=task,args=[i,])
 t.start()
time.sleep(20)
obj = Singleton.instance()
print(obj)

打字与印刷结果如下:

<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>

这么就基本上了,可是如故有一点小标题,就是当程序执行时,执行了time.sleep(20)后,上面实例化对象时,此时壹度是单例格局了,但大家还是加了锁,那样不太好,再拓展1些优化,把intance方法,改成上边包车型客车那样就行:

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

如此那般,五个方可帮忙多线程的单例情势就完结了

import time
import threading
class Singleton(object):
 _instance_lock = threading.Lock()
 def __init__(self):
  time.sleep(1)
 @classmethod
 def instance(cls, *args, **kwargs):
  if not hasattr(Singleton, "_instance"):
   with Singleton._instance_lock:
    if not hasattr(Singleton, "_instance"):
     Singleton._instance = Singleton(*args, **kwargs)
  return Singleton._instance

def task(arg):
 obj = Singleton.instance()
 print(obj)
for i in range(10):
 t = threading.Thread(target=task,args=[i,])
 t.start()
time.sleep(20)
obj = Singleton.instance()
print(obj)

那种艺术贯彻的单例格局,使用时会有限定,未来实例化必须透过
obj = Singleton.instance()

若果用 obj=Singleton() ,那种措施获得的不是单例

3.基于__Python中的单例格局的几种达成情势的利害及优化,基于Python中单例格局的三种完毕方式及优化详解。new__办法落成(推荐使用,方便)

通过地点例子,大家得以明白,当咱们贯彻单例时,为了保险线程安全必要在里头参预锁

我们清楚,当大家实例化贰个对象时,是先实行了类的__new__方法(大家没写时,私下认可调用object.__new__),实例化对象;然后再执行类的__init__方式,对那些指标开始展览初阶化,全体大家能够依照这几个,达成单例方式

import threading
class Singleton(object):
 _instance_lock = threading.Lock()
 def __init__(self):
  pass

 def __new__(cls, *args, **kwargs):
  if not hasattr(Singleton, "_instance"):
   with Singleton._instance_lock:
    if not hasattr(Singleton, "_instance"):
     Singleton._instance = object.__new__(cls, *args, **kwargs)
  return Singleton._instance
obj1 = Singleton()
obj2 = Singleton()
print(obj1,obj2)
def task(arg):
 obj = Singleton()
 print(obj)
for i in range(10):
 t = threading.Thread(target=task,args=[i,])
 t.start()

打字与印刷结果如下:

<__main__.Singleton object at 0x038B33D0> <__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>

接纳这种办法的单例情势,以往实例化对象时,和平常实例化对象的章程同样 obj
= Singleton()

四.基于metaclass格局完成

相关知识

"""
1.类由type创建,创建类时候type的__init__方法自动执行,类() 执行type的 __call__方法(类的__new__方法,类的__init__方法)
2.对象由类创建,创建对象时候类的__init__方法自动执行,对象()执行类的 __call__ 方法
"""

例子:

class Foo:
 def __init__(self):
  pass
 def __call__(self, *args, **kwargs):
  pass
obj = Foo()
# 执行type的 __call__ 方法,调用 Foo类(是type的对象)的 __new__方法,用于创建对象,然后调用 Foo类(是type的对象)的 __init__方法,用于对对象初始化。
obj() # 执行Foo的 __call__ 方法

元类的运用

class SingletonType(type):
 def __init__(self,*args,**kwargs):
  super(SingletonType,self).__init__(*args,**kwargs)
 def __call__(cls, *args, **kwargs): # 这里的cls,即Foo类
  print('cls',cls)
  obj = cls.__new__(cls,*args, **kwargs)
  cls.__init__(obj,*args, **kwargs) # Foo.__init__(obj)
  return obj
class Foo(metaclass=SingletonType): # 指定创建Foo的type为SingletonType
 def __init__(self):
  pass
 def __new__(cls, *args, **kwargs):
  return object.__new__(cls, *args, **kwargs)
obj = Foo()

福寿齐天单例格局

import threading
class SingletonType(type):
 _instance_lock = threading.Lock()
 def __call__(cls, *args, **kwargs):
  if not hasattr(cls, "_instance"):
   with SingletonType._instance_lock:
    if not hasattr(cls, "_instance"):
     cls._instance = super(SingletonType,cls).__call__(*args, **kwargs)
  return cls._instance
class Foo(metaclass=SingletonType):
 def __init__(self,name):
  self.name = name

obj1 = Foo('name')
obj2 = Foo('name')
print(obj1,obj2)

如上那篇基于Python中单例格局的三种实现方式及优化详解正是笔者分享给大家的全体内容了,希望能给大家二个参阅,也冀望我们多多帮衬帮客之家。

单例情势 单例格局(Singleton
Pattern)是1种常用的软件设计方式,该形式的首要…

贯彻单例方式的二种方法

单例格局

单例格局(Singleton
Pattern)
是壹种常用的软件设计形式,该形式的重中之重目标是确定保证某三个类唯有一个实例存在。当您愿意在任何种类中,某些类只好现身三个实例时,单例对象就能派上用场。

诸如,有个别服务器程序的配置新闻寄存在2个文书中,客户端通过2个 AppConfig
的类来读取配置文件的音讯。若是在程序运营期间,有不少地点都急需使用安插文件的情节,约等于说,很多地点都亟待创制AppConfig 对象的实例,那就导致系统中设有四个 AppConfig
的实例对象,而这么会严重浪费内部存款和储蓄器能源,特别是在配备文件内容很多的气象下。事实上,类似
AppConfig 那样的类,大家希望在程序运营时期只设有1个实例对象。

在 Python 中,大家得以用两种情势来兑现单例形式

 

贯彻单例形式的两种方法

一.行使模块

其实,Python
的模块正是先个性的单例形式
,因为模块在率先次导入时,会生成 .pyc 文件,当第壹次导入时,就会向来加载 .pyc 文件,而不会重新实施模块代码。因而,我们只需把有关的函数和数码定义在3个模块中,就足以拿走1个单例对象了。假设我们真的想要1个单例类,可以设想那样做:

mysingleton.py

class Singleton(object):
    def foo(self):
        pass
singleton = Singleton()

将方面的代码保存在文书 mysingleton.py 中,要使用时,直接在其余文件中程导弹入此文件中的对象,这些指标就是单例情势的靶子

from a import singleton

 

落实单例方式的三种艺术

一.运用模块

其实,Python
的模块正是纯天然的单例方式
,因为模块在率先次导入时,会生成 .pyc 文件,当第二回导入时,就会一贯加载 .pyc 文件,而不会再也实施模块代码。由此,大家只需把有关的函数和多少定义在二个模块中,就足以获得一个单例对象了。如若大家实在想要二个单例类,能够设想那样做:

mysingleton.py

class Singleton(object):
    def foo(self):
        pass
singleton = Singleton()

将地点的代码保存在文书 mysingleton.py 中,要利用时,直接在其它文件中程导弹入此文件中的对象,那一个目的便是单例格局的对象

from a import singleton

 

 

2.利用装饰器

def Singleton(cls):
    _instance = {}

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

    return _singleton


@Singleton
class A(object):
    a = 1

    def __init__(self, x=0):
        self.x = x


a1 = A(2)
a2 = A(3)

 

 

一.施用模块

其实,Python
的模块便是自发的单例格局
,因为模块在第1回导入时,会生成 .pyc 文件,当第2次导入时,就会直接加载 .pyc 文件,而不会再一次实施模块代码。由此,我们只需把有关的函数和多少定义在一个模块中,就能够获得二个单例对象了。尽管大家实在想要叁个单例类,能够思量那样做:

mysingleton.py

class Singleton(object):
    def foo(self):
        pass
singleton = Singleton()

将方面的代码保存在文书 mysingleton.py 中,要运用时,直接在别的文件中导入此文件中的对象,那些目的即是单例形式的靶子

from a import singleton

 

 

2.使用类

class Singleton(object):

    def __init__(self):
        pass

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

貌似景色,大家觉得那样就形成了单例方式,然则那样当使用10贰线程时会存在难题

 

class Singleton(object):

    def __init__(self):
        pass

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

import threading

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

for i in range(10):
    t = threading.Thread(target=task,args=[i,])
    t.start()

程序执行后,打字与印刷结果如下:

<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>

看起来也从未难点,那是因为执行进程过快,假诺在init方法中有部分IO操作,就会意识难点了,上面我们通过time.sleep模拟

我们在地点__init__措施中参预以下代码:

    def __init__(self):
        import time
        time.sleep(1)

再也履行顺序后,结果如下

<__main__.Singleton object at 0x034A3410>
<__main__.Singleton object at 0x034BB990>
<__main__.Singleton object at 0x034BB910>
<__main__.Singleton object at 0x034ADED0>
<__main__.Singleton object at 0x034E6BD0>
<__main__.Singleton object at 0x034E6C10>
<__main__.Singleton object at 0x034E6B90>
<__main__.Singleton object at 0x034BBA30>
<__main__.Singleton object at 0x034F6B90>
<__main__.Singleton object at 0x034E6A90>

问题出现了!依照上述措施创建的单例,不能够支撑二10二十四线程

 

化解办法:加锁!未加锁部分出现执行,加锁部分串行执行,速度下滑,不过保障了数量安全

import time
import threading
class Singleton(object):
    _instance_lock = threading.Lock()

    def __init__(self):
        time.sleep(1)

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


def task(arg):
    obj = Singleton.instance()
    print(obj)
for i in range(10):
    t = threading.Thread(target=task,args=[i,])
    t.start()
time.sleep(20)
obj = Singleton.instance()
print(obj)

 

打字与印刷结果如下:

<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>

如此那般就大多了,不过依旧有一点小标题,正是当程序执行时,执行了time.sleep(20)后,上边实例化对象时,此时壹度是单例形式了,但大家依旧加了锁,那样不太好,再开始展览局地优化,把intance方法,改成上边包车型地铁如此就行:

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

那般,多个得以支撑三十二线程的单例方式就形成了

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import time
import threading
class Singleton(object):
    _instance_lock = threading.Lock()

    def __init__(self):
        time.sleep(1)

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


def task(arg):
    obj = Singleton.instance()
    print(obj)
for i in range(10):
    t = threading.Thread(target=task,args=[i,])
    t.start()
time.sleep(20)
obj = Singleton.instance()
print(obj)

全部代码

 

那种格局实现的单例形式,使用时会有限量,以后实例化必须透过 obj = Singleton.instance()

如若用 obj=Singleton()
,那种方式获取的不是单例

 

3.使用类

class Singleton(object):

    def __init__(self):
        pass

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

相似景观,我们觉得这么就完了了单例格局,可是那样当使用十二线程时会存在难题

 

class Singleton(object):

    def __init__(self):
        pass

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

import threading

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

for i in range(10):
    t = threading.Thread(target=task,args=[i,])
    t.start()

程序执行后,打字与印刷结果如下:

<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>

看起来也从不难点,那是因为执行进程过快,若是在init方法中有部分IO操作,就会意识标题了,上面大家透过time.sleep模拟

我们在地点__init__方法中进入以下代码:

    def __init__(self):
        import time
        time.sleep(1)

重新履行顺序后,结果如下

<__main__.Singleton object at 0x034A3410>
<__main__.Singleton object at 0x034BB990>
<__main__.Singleton object at 0x034BB910>
<__main__.Singleton object at 0x034ADED0>
<__main__.Singleton object at 0x034E6BD0>
<__main__.Singleton object at 0x034E6C10>
<__main__.Singleton object at 0x034E6B90>
<__main__.Singleton object at 0x034BBA30>
<__main__.Singleton object at 0x034F6B90>
<__main__.Singleton object at 0x034E6A90>

难点应运而生了!根据上述措施开创的单例,十分的小概支撑二十多线程

 

化解办法:加锁!未加锁部分现身执行,加锁部分串行执行,速度下跌,可是保险了数码安全

import time
import threading
class Singleton(object):
    _instance_lock = threading.Lock()

    def __init__(self):
        time.sleep(1)

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


def task(arg):
    obj = Singleton.instance()
    print(obj)
for i in range(10):
    t = threading.Thread(target=task,args=[i,])
    t.start()
time.sleep(20)
obj = Singleton.instance()
print(obj)

 

打印结果如下:

<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>

那般就差不离了,不过依旧有一点小标题,正是当程序执行时,执行了time.sleep(20)后,下边实例化对象时,此时1度是单例格局了,但大家依然加了锁,那样不太好,再拓展部分优化,把intance方法,改成上面包车型大巴这么就行:

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

这么,1个方可支撑十二线程的单例情势就做到了

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import time
import threading
class Singleton(object):
    _instance_lock = threading.Lock()

    def __init__(self):
        time.sleep(1)

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


def task(arg):
    obj = Singleton.instance()
    print(obj)
for i in range(10):
    t = threading.Thread(target=task,args=[i,])
    t.start()
time.sleep(20)
obj = Singleton.instance()
print(obj)

全体代码

 

那种格局贯彻的单例方式,使用时会有限制,现在实例化必须经过 obj = Singleton.instance()

只要用 obj=Singleton()
,那种艺术获取的不是单例

 

2.使用类

class Singleton(object):

    def __init__(self):
        pass

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

一般情形,我们以为这么就成功了单例方式,不过这么当使用多线程时会存在难点

 

class Singleton(object):

    def __init__(self):
        pass

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

import threading

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

for i in range(10):
    t = threading.Thread(target=task,args=[i,])
    t.start()

程序执行后,打字与印刷结果如下:

<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>
<__main__.Singleton object at 0x02C933D0>

看起来也未尝难点,那是因为执行进度过快,假如在init方法中有部分IO操作,就会发现标题了,上面大家通过time.sleep模拟

我们在上头__亚洲必赢官网 ,init__主意中加入以下代码:

    def __init__(self):
        import time
        time.sleep(1)

双重履行顺序后,结果如下

<__main__.Singleton object at 0x034A3410>
<__main__.Singleton object at 0x034BB990>
<__main__.Singleton object at 0x034BB910>
<__main__.Singleton object at 0x034ADED0>
<__main__.Singleton object at 0x034E6BD0>
<__main__.Singleton object at 0x034E6C10>
<__main__.Singleton object at 0x034E6B90>
<__main__.Singleton object at 0x034BBA30>
<__main__.Singleton object at 0x034F6B90>
<__main__.Singleton object at 0x034E6A90>

题材应运而生了!依照上述措施创设的单例,不可能支撑十2线程

 

化解办法:加锁!未加锁部分出现执行,加锁部分串行执行,速度下滑,可是保障了数量安全

import time
import threading
class Singleton(object):
    _instance_lock = threading.Lock()

    def __init__(self):
        time.sleep(1)

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


def task(arg):
    obj = Singleton.instance()
    print(obj)
for i in range(10):
    t = threading.Thread(target=task,args=[i,])
    t.start()
time.sleep(20)
obj = Singleton.instance()
print(obj)

 

打字与印刷结果如下:

<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>
<__main__.Singleton object at 0x02D6B110>

那样就大多了,然而还是有一点没不平日,正是当程序执行时,执行了time.sleep(20)后,上面实例化对象时,此时1度是单例方式了,但我们依旧加了锁,那样不太好,再举香港行政局地优化,把intance方法,改成下边包车型地铁如此就行:

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

如此,二个能够支撑四线程的单例形式就完了了

亚洲必赢官网 5import
time import threading class Singleton(object): _instance_lock =
threading.Lock() def __init__(self): time.sleep(1) @classmethod def
instance(cls, *args, **kwargs): if not hasattr(Singleton,
“_instance”): with Singleton._instance_lock: if not
hasattr(Singleton, “_instance”): Singleton._instance =
Singleton(*args, **kwargs) return Singleton._instance def task(arg):
obj = Singleton.instance() print(obj) for i in range(10): t =
threading.Thread(target=task,args=[i,]) t.start() time.sleep(20) obj =
Singleton.instance() print(obj) 完整代码

 

这种办法贯彻的单例情势,使用时会有限制,以后实例化必须经过 obj = Singleton.instance()

只要用 obj=Singleton()
,那种方法取得的不是单例

 

3.基于__new__措施完结(推荐应用,方便)

因而地点例子,大家能够了然,当大家兑现单例时,为了保证线程安全必要在里头参与锁

我们知晓,当大家实例化三个对象时,是先举办了类的__new__方法(大家没写时,暗中认可调用object.__new__),实例化对象;然后再执行类的__init__方法,对这一个指标开始展览开端化,全体大家得以依照那些,达成单例形式

import threading
class Singleton(object):
    _instance_lock = threading.Lock()

    def __init__(self):
        pass


    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if not hasattr(Singleton, "_instance"):
            with Singleton._instance_lock:
                if not hasattr(Singleton, "_instance"):
                    Singleton._instance = object.__new__(cls)  
        return Singleton._instance

obj1 = Singleton()
obj2 = Singleton()
print(obj1,obj2)

def task(arg):
    obj = Singleton()
    print(obj)

for i in range(10):
    t = threading.Thread(target=task,args=[i,])
    t.start()

打字与印刷结果如下:

<__main__.Singleton object at 0x038B33D0> <__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>

 

运用那种方法的单例形式,将来实例化对象时,和日常实例化对象的艺术同样 obj = Singleton() 

 

4.基于__new__方法完毕(推荐使用,方便)

透过地点例子,大家得以知晓,当大家完成单例时,为了保险线程安全须要在其间参与锁

大家知晓,当大家实例化3个目的时,是先实施了类的__new__方法(大家没写时,暗许调用object.__new__),实例化对象;然后再执行类的__init__方法,对那么些目的实行早先化,全体大家能够依照那些,完成单例情势

import threading
class Singleton(object):
    _instance_lock = threading.Lock()

    def __init__(self):
        pass


    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if not hasattr(Singleton, "_instance"):
            with Singleton._instance_lock:
                if not hasattr(Singleton, "_instance"):
                    Singleton._instance = object.__new__(cls)  
        return Singleton._instance

obj1 = Singleton()
obj2 = Singleton()
print(obj1,obj2)

def task(arg):
    obj = Singleton()
    print(obj)

for i in range(10):
    t = threading.Thread(target=task,args=[i,])
    t.start()

打印结果如下:

<__main__.Singleton object at 0x038B33D0> <__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>

 

采纳那种措施的单例情势,未来实例化对象时,和日常实例化对象的法子1致 obj = Singleton() 

 

3.基于__new__措施完成

通过地方例子,大家得以清楚,当大家贯彻单例时,为了确定保障线程安全要求在在那之中参与锁

我们通晓,当大家实例化3个指标时,是先实施了类的__new__方法(大家没写时,私下认可调用object.__new__),实例化对象;然后再执行类的__init__方法,对那些目的举办初步化,全数大家能够依据那个,实现单例方式

import threading
class Singleton(object):
    _instance_lock = threading.Lock()

    def __init__(self):
        pass


    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if not hasattr(Singleton, "_instance"):
            with Singleton._instance_lock:
                if not hasattr(Singleton, "_instance"):
                    Singleton._instance = object.__new__(cls, *args, **kwargs)
        return Singleton._instance

obj1 = Singleton()
obj2 = Singleton()
print(obj1,obj2)

def task(arg):
    obj = Singleton()
    print(obj)

for i in range(10):
    t = threading.Thread(target=task,args=[i,])
    t.start()

打字与印刷结果如下:

<__main__.Singleton object at 0x038B33D0> <__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>
<__main__.Singleton object at 0x038B33D0>

 

应用那种艺术的单例格局,以往实例化对象时,和平常实例化对象的法门同样 obj = Singleton() 

 

四.基于metaclass方式达成

5.基于metaclass情势完毕

4.基于metaclass形式实现

连带知识

"""
1.类由type创建,创建类时,type的__init__方法自动执行,类() 执行type的 __call__方法(类的__new__方法,类的__init__方法)
2.对象由类创建,创建对象时,类的__init__方法自动执行,对象()执行类的 __call__ 方法
"""

例子:

class Foo:
    def __init__(self):
        pass

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        pass

obj = Foo()
# 执行type的 __call__ 方法,调用 Foo类(是type的对象)的 __new__方法,用于创建对象,然后调用 Foo类(是type的对象)的 __init__方法,用于对对象初始化。

obj()    # 执行Foo的 __call__ 方法    

 

元类的接纳

class SingletonType(type):
    def __init__(self,*args,**kwargs):
        super(SingletonType,self).__init__(*args,**kwargs)

    def __call__(cls, *args, **kwargs): # 这里的cls,即Foo类
        print('cls',cls)
        obj = cls.__new__(cls,*args, **kwargs)
        cls.__init__(obj,*args, **kwargs) # Foo.__init__(obj)
        return obj

class Foo(metaclass=SingletonType): # 指定创建Foo的type为SingletonType
    def __init__(self,name):
        self.name = name
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        return object.__new__(cls)

obj = Foo('xx')

 

有关文化

"""
1.类由type创建,创建类时,type的__init__方法自动执行,类() 执行type的 __call__方法(类的__new__方法,类的__init__方法)
2.对象由类创建,创建对象时,类的__init__方法自动执行,对象()执行类的 __call__ 方法
"""

例子:

class Foo:
    def __init__(self):
        pass

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        pass

obj = Foo()
# 执行type的 __call__ 方法,调用 Foo类(是type的对象)的 __new__方法,用于创建对象,然后调用 Foo类(是type的对象)的 __init__方法,用于对对象初始化。

obj()    # 执行Foo的 __call__ 方法    

 

元类的行使

class SingletonType(type):
    def __init__(self,*args,**kwargs):
        super(SingletonType,self).__init__(*args,**kwargs)

    def __call__(cls, *args, **kwargs): # 这里的cls,即Foo类
        print('cls',cls)
        obj = cls.__new__(cls,*args, **kwargs)
        cls.__init__(obj,*args, **kwargs) # Foo.__init__(obj)
        return obj

class Foo(metaclass=SingletonType): # 指定创建Foo的type为SingletonType
    def __init__(self,name):
        self.name = name
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        return object.__new__(cls)

obj = Foo('xx')

 

连锁文化

"""
1.类由type创建,创建类时候type的__init__方法自动执行,类() 执行type的 __call__方法(类的__new__方法,类的__init__方法)
2.对象由类创建,创建对象时候类的__init__方法自动执行,对象()执行类的 __call__ 方法
"""

例子:

class Foo:
    def __init__(self):
        pass

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        pass

obj = Foo()
# 执行type的 __call__ 方法,调用 Foo类(是type的对象)的 __new__方法,用于创建对象,然后调用 Foo类(是type的对象)的 __init__方法,用于对对象初始化。

obj()    # 执行Foo的 __call__ 方法    

 

元类的应用

class SingletonType(type):
    def __init__(self,*args,**kwargs):
        super(SingletonType,self).__init__(*args,**kwargs)

    def __call__(cls, *args, **kwargs): # 这里的cls,即Foo类
        print('cls',cls)
        obj = cls.__new__(cls,*args, **kwargs)
        cls.__init__(obj,*args, **kwargs) # Foo.__init__(obj)
        return obj

class Foo(metaclass=SingletonType): # 指定创建Foo的type为SingletonType
    def __init__(self):
        pass
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        return object.__new__(cls, *args, **kwargs)

obj = Foo()

 

达成单例格局

import threading

class SingletonType(type):
    _instance_lock = threading.Lock()
    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        if not hasattr(cls, "_instance"):
            with SingletonType._instance_lock:
                if not hasattr(cls, "_instance"):
                    cls._instance = super(SingletonType,cls).__call__(*args, **kwargs)
        return cls._instance

class Foo(metaclass=SingletonType):
    def __init__(self,name):
        self.name = name


obj1 = Foo('name')
obj2 = Foo('name')
print(obj1,obj2)

 

 

贯彻单例形式

import threading

class SingletonType(type):
    _instance_lock = threading.Lock()
    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        if not hasattr(cls, "_instance"):
            with SingletonType._instance_lock:
                if not hasattr(cls, "_instance"):
                    cls._instance = super(SingletonType,cls).__call__(*args, **kwargs)
        return cls._instance

class Foo(metaclass=SingletonType):
    def __init__(self,name):
        self.name = name


obj1 = Foo('name')
obj2 = Foo('name')
print(obj1,obj2)

 

 

落到实处单例形式

import threading

class SingletonType(type):
    _instance_lock = threading.Lock()
    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        if not hasattr(cls, "_instance"):
            with SingletonType._instance_lock:
                if not hasattr(cls, "_instance"):
                    cls._instance = super(SingletonType,cls).__call__(*args, **kwargs)
        return cls._instance

class Foo(metaclass=SingletonType):
    def __init__(self,name):
        self.name = name


obj1 = Foo('name')
obj2 = Foo('name')
print(obj1,obj2)

 

 

单例形式 单例形式(Singleton Pattern)
是壹种常用的软件设计方式,该方式…

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