Python实现线程安全的单例模式

单例模式是一种常见的设计模式，该模式的主要目的是确保某一个类只有一个实例存在。当你希望在整个系统中，某个类只能出现一个实例时，单例对象就能派上用场。

比如，服务器的配置信息写在一个文件中online.conf中，客户端通过一个Config的类来读取配置文件的内容。如果在程序运行期间，有很多地方都需要使用配置文件的内容，那么每个调用配置文件的地方都会创建Config的实例，这就导致系统中存在多个Config的实例对象，在配置文件内容很多的情况下，我们就浪费了大量的内存做了同样的事。事实上，对于Config类我们在程序运行期间时只需要一个实例对象即可，这时单例模式就是最好的选择。

python的模块就是天然的单例模式，这里我们使用修饰器来实现单例模式，以下是代码实现

defSingleton(cls):

instances={}

defget_instance(*args,**kw):

ifclsnotininstances:

instances[cls]=cls(*args,**kw)

returninstances[cls]

returnget_instance

代码也很简单，将类传入单例修饰器中，如果该类还未生成实例(instances中不存在该类)，那么就生成一个新的实例返回，并记录在instances中。如果已经instances中已经存在该类，那么直接返回实例instances[cls]。

那么这段代码是完美的吗?答案是否定的，这段代码不是线程安全的。要实现线程安全需要配合锁的使用，只有占有锁的线程才能继续访问单例实例，看来我们需要再写一个修饰器来实现线程安全了，以下是完整的代码实现和简单的多线程测试用例。

#!/usr/bin/python

#-*-coding:utf-8-*-

importthreading

defsynchronized(func):

func.__lock__=threading.Lock()

defsynced_func(*args,**kws):

withfunc.__lock__:

returnfunc(*args,**kws)

returnsynced_func

defSingleton(cls):

instances={}

@synchronized

defget_instance(*args,**kw):

ifclsnotininstances:

instances[cls]=cls(*args,**kw)

returninstances[cls]

returnget_instance

defworker():

single_test=test()

print"id---->%s"%id(single_test)

@Singleton

classtest():

a=1

if__name__=="__main__":

task_list=[]

foroneinrange(30):

t=threading.Thread(target=worker)

task_list.append(t)

foroneintask_list:

one.start()

foroneintask_list:

one.join()

以上内容为大家介绍了Python实现线程安全的单例模式，希望对大家有所帮助，如果想要了解更多Python相关知识，请关注我们http://www.mobiletrain.org/

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