Python 实现单例模式

时间 2020-01-23

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程序员历来不缺对象，想 new 几个就 new 几个。程序员

可是对象多了不免会出点问题，指不定哪天哪一个对象就爆炸了。单例模式就是为了解决这个问题，不管 new 了几回，都只能存在一个对象，相似一些网站的登陆，就是经过这种方式，实现只能有一个帐号登陆之类的功能。安全

首先能够简单地实现一下：网站

class Singleton(object):
    __instance = None

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

    @classmethod
    def get_instance(cls, *args, **kwargs):
        if not cls.__instance:
            cls.__instance = Singleton(*args, **kwargs)
        return cls.__instance


obj1 = Singleton.get_instance()
obj2 = Singleton.get_instance()

print(obj1)
print(obj2)

输出以下，能够看出两个对象 obj1 和 obj2 是同一个地址，即这个时候只有一个对象。spa

<__main__.Singleton object at 0x0000015F47A2CC88>
<__main__.Singleton object at 0x0000015F47A2CC88>

但这种方法不是线程安全的：线程

import threading
import time


class Singleton(object):
    __instance = None

    def __init__(self, *args, **kwargs):
        time.sleep(1)

    @classmethod
    def get_instance(cls, *args, **kwargs):
        if not cls.__instance:
            cls.__instance = Singleton(*args, **kwargs)
        return cls.__instance


def task():
    obj = Singleton.get_instance()
    print(obj)


for i in range(6):
    threading.Thread(target=task).start()

输出结果，出现了多个对象：code

<__main__.Singleton object at 0x0000028A133F1F48>
<__main__.Singleton object at 0x0000028A134C93C8>
<__main__.Singleton object at 0x0000028A134C9288>
<__main__.Singleton object at 0x0000028A134C9148>
<__main__.Singleton object at 0x0000028A134BEFC8>
<__main__.Singleton object at 0x0000028A134C9508>

并且上面这种方法只有第一次 get_instance() 的时候能给对象传递参数，总之有许多弊端。Python 提供了 __new__ 方法正好完美解决了这个问题，再加上锁，就能实现一个线程安全的单例模式：对象

import threading
import time


class Singleton(object):
    __lock = threading.Lock()
    __instance = None

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        with cls.__lock:
            if not cls.__instance:
                cls.__instance = super().__new__(cls)
        return cls.__instance

    def __init__(self, *args, **kwargs):
        time.sleep(1)


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


if __name__ == '__main__':
    for i in range(6):
        threading.Thread(target=task).start()

输出结果：blog

<__main__.Singleton object at 0x000001DA4A1C0F88>
<__main__.Singleton object at 0x000001DA4A1C0F88>
<__main__.Singleton object at 0x000001DA4A1C0F88>
<__main__.Singleton object at 0x000001DA4A1C0F88>
<__main__.Singleton object at 0x000001DA4A1C0F88>
<__main__.Singleton object at 0x000001DA4A1C0F88>