单例格局

单例方式(Singleton
Pattern)
是一种常用的软件设计方式,该形式的第1目标是保证某三个类只有二个实例存在。当您期望在全方位种类中,某些类只好出现四个实例时,单例对象就能派上用场。

譬如说,某些服务器程序的布署音讯寄存在1个文件中,客户端通过一个 AppConfig
的类来读取配置文件的新闻。假如在程序运维时期,有过多地方都必要选用布署文件的内容,也正是说,很多地点都亟需创立AppConfig 对象的实例,那就导致系统中留存多少个 AppConfig
的实例对象,而那般会严重浪费内部存储器财富,尤其是在铺排文件内容很多的意况下。事实上,类似
AppConfig 那样的类,我们期望在程序运转时期只存在八个实例对象。

在 Python 中,大家得以用三种主意来兑现单例形式

 

Python中的单例格局的三种完结方式的优缺点及优化,python优缺点

单例格局

单例形式(Singleton
Pattern)
是1种常用的软件设计情势,该格局的根本指标是确定保障某2个类只有一个实例存在。当您愿目的在于全路系统中,有个别类只可以出现3个实例时,单例对象就能派上用场。

比如,有个别服务器程序的安插音信寄存在多个文本中,客户端通过3个 AppConfig
的类来读取配置文件的信息。如果在程序运维时期,有诸多地方都急需选拔布置文件的始末,也便是说,很多地点都必要创造AppConfig 对象的实例,那就导致系统中留存四个 AppConfig
的实例对象,而这么会严重浪费内部存款和储蓄器财富,尤其是在安顿文件内容很多的气象下。事实上,类似
AppConfig 那样的类,大家愿目的在于程序运维时期只设有三个实例对象。

在 Python 中,大家得以用多种措施来促成单例情势

 

依据Python中单例格局的三种完毕格局及优化详解,python详解

单例情势

单例格局(Singleton
Pattern)是1种常用的软件设计情势,该格局的最重要指标是保证某叁个类唯有一个实例存在。当您期望在全方位种类中,有些类只好出现一个实例时,单例对象就能派上用场。

譬如说,有些服务器程序的计划消息寄存在三个文件中,客户端通过2个 AppConfig
的类来读取配置文件的音讯。如若在程序运维时期,有无数地点都亟需运用布置文件的内容,约等于说,很多地点都急需创制AppConfig 对象的实例,那就导致系统中设有多少个 AppConfig
的实例对象,而那样会严重浪费内部存款和储蓄器能源,尤其是在布局文件内容很多的情事下。事实上,类似
AppConfig 那样的类,大家期望在程序运转时期只设有1个实例对象。

在 Python 中,大家得以用各类主意来得以实现单例情势

完成单例形式的两种艺术

一.行使模块

其实,Python 的模块正是天生的单例情势,因为模块在首先次导入时,会转变
.pyc 文件,当第3回导入时,就会平昔加载 .pyc
文件,而不会重新实施模块代码。因而,大家只需把有关的函数和数目定义在1个模块中,就能够收获二个单例对象了。借使大家真正想要二个单例类,能够设想那样做:

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

将下边包车型大巴代码保存在文书 mysingleton.py
中,要选取时,直接在别的文件中程导弹入此文件中的对象,这一个目的就是单例形式的指标

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

一般情形,大家以为这么就成功了单例情势,但是如此当使用八线程时会存在难点

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>

看起来也平昔不难点,那是因为执行进程过快,假如在init方法中有一对IO操作,就会意识标题了,上边大家通过time.sleep模拟

笔者们在地点__init__方法中加入以下代码:

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!遵照上述措施开创的单例,不大概支撑八线程

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,不过保证了数量安全

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,不过依然有一点未有毛病,便是当程序执行时,执行了time.sleep(20)后,下边实例化对象时,此时早便是单例格局了,但我们依然加了锁,这样不太好,再展开局地优化,把intance方法,改成下边包车型大巴如此就行:

@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,二个足以援助二十多线程的单例格局就成功了

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)

这种措施贯彻的单例情势,使用时会有限制,今后实例化必须经过
obj = Singleton.instance()

固然用 obj=Singleton() ,那种办法得到的不是单例

3.基于__new__形式完成(推荐使用,方便)

透过地点例子,我们得以通晓,当大家实现单例时,为了有限支撑线程安全需求在个中加入锁

咱俩明白,当我们实例化一个对象时,是先进行了类的__new__艺术(咱们没写时,暗许调用object.__new__),实例化对象;然后再执行类的__init__措施,对这一个目的开始展览开始化,全数大家可以遵照那个,完结单例格局

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>

应用那种方法的单例情势,以往实例化对象时,和平日实例化对象的艺术同样 obj
= Singleton()

四.基于metaclass方式达成

连带知识

"""
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

元类的选取

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()

落到实处单例格局

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)

上述那篇基于Python中单例形式的二种实现格局及优化详解正是作者分享给我们的全体内容了,希望能给我们二个参考,也愿意大家多多协理帮客之家。

单例形式 单例形式(Singleton
Pattern)是一种常用的软件设计格局,该格局的首要…

兑现单例情势的两种艺术

单例格局

单例情势(Singleton
Pattern)
是一种常用的软件设计方式,该形式的重点指标是保险某五个类唯有三个实例存在。当您期望在总种类统中,有些类只好出现一个实例时,单例对象就能派上用场。

比如,有个别服务器程序的安排新闻寄存在1个文本中,客户端通过一个 AppConfig
的类来读取配置文件的音讯。若是在程序运营时期,有为数不少地点都亟需选择安插文件的始末,也正是说,很多地点都急需成立AppConfig 对象的实例,这就导致系统中留存八个 AppConfig
的实例对象,而那样会严重浪费内部存款和储蓄器能源,尤其是在配置文件内容很多的情况下。事实上,类似
AppConfig 那样的类,大家意在在程序运转时期只设有贰个实例对象。

在 Python 中,大家能够用多样艺术来完结单例方式

Python中的单例格局的两种实现情势的优缺点及优化,Python中的单例形式的两种达成格局的及优化。 

贯彻单例方式的二种方式

一.运用模块

其实,Python
的模块正是纯天然的单例情势
,因为模块在首先次导入时,会生成 .pyc 文件,当第2回导入时,就会直接加载 .pyc 文件,而不会重新实施模块代码。由此,我们只需把有关的函数和数码定义在三个模块中,就能够得到三个单例对象了。假使大家真的想要四个单例类,能够思索这么做:

mysingleton.py

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

将地点的代码保存在文件 mysingleton.py 中,要接纳时,直接在别的文件中程导弹入此文件中的对象,那个指标正是单例方式的目的

from a import singleton

 

福寿年高单例形式的三种办法

一.运用模块

其实,Python
的模块正是纯天然的单例形式
,因为模块在首先次导入时,会生成 .pyc 文件,当第贰回导入时,就会直接加载 .pyc 文件,而不会再也实施模块代码。因而,大家只需把有关的函数和多少定义在2个模块中,就能够赢得三个单例对象了。假若大家实在想要三个单例类,可以设想那样做:

mysingleton.py

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

将上边的代码保存在文书 mysingleton.py 中,要利用时,直接在别的文件中程导弹入此文件中的对象,那些目的正是单例格局的对象

from a import singleton

 

 

二.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.接纳模块

其实,Python
的模块就是原始的单例方式
,因为模块在第2次导入时,会生成 .pyc 文件,当第1回导入时,就会直接加载 .pyc 文件,而不会再一次实施模块代码。由此,大家只需把有关的函数和数据定义在2个模块中,就能够收获四个单例对象了。倘使大家确实想要1个单例类,能够思量这么做:

mysingleton.py

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

将方面包车型客车代码保存在文件 mysingleton.py 中,要运用时,直接在其他文件中程导弹入此文件中的对象,那一个目的即是单例格局的靶子

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

貌似意况,大家觉得那样就完事了单例格局,可是那样当使用十贰线程时会存在难题

 

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>

看起来也平昔不难题,那是因为实施进程过快,假如在init方法中有部分IO操作,就会意识难题了,上面大家通过time.sleep模拟

笔者们在地点__init__措施中投入以下代码:

    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>

难点出现了!依照以上措施创建的单例,非常的小概支撑三十二线程

 

解决办法:加锁!未加锁部分出现执行,加锁部分串行执行,速度下落,但是保障了数码安全

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>

如此就大致了,可是依旧有一点小难点,正是当程序执行时,执行了time.sleep(20)后,上边实例化对象时,此时已经是单例形式了,但大家依旧加了锁,这样不太好,再进行部分优化,把intance方法,改成上面包车型地铁这么就行:

    @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

诸如此类,3个能够支撑拾贰线程的单例格局就完了了

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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)

总体代码

 

那种方法贯彻的单例方式,使用时会有限量,现在实例化必须经过 obj = Singleton.instance()

1旦用 obj=Singleton()
,那种情势获取的不是单例

 

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

相似情况,我们以为这么就到位了单例方式,然则如此当使用102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,打印结果如下:

<__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>

看起来也并没不符合规律,那是因为执行进程过快,如若在init方法中有局地IO操作,就会发现难点了,上边我们透过time.sleep模拟

大家在上头__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>

难题应运而生了!遵照上述措施开创的单例,不可能支撑二十八线程

 

消除办法:加锁!未加锁部分出现执行,加锁部分串行执行,速度降低,然而保险了数码安全

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>

这般就大概了,然而依旧有一点小标题,就是当程序执行时,执行了time.sleep(20)后,上边实例化对象时,此时已经是单例格局了,但大家仍然加了锁,那样不太好,再拓展部分优化,把intance方法,改成上边包车型地铁这么就行:

    @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

那样,一个方可支撑三十二线程的单例方式就大功告成了

金沙注册送58 3金沙注册送58 4

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)

总体代码

 

那种方法贯彻的单例模式,使用时会有限制,今后实例化必须经过 obj = Singleton.instance()

万①用 obj=Singleton()
,这种方法取得的不是单例

 

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

一般情况,大家以为这么就做到了单例格局,但是如此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>

看起来也尚未难点,那是因为实施进度过快,假如在init方法中有局地IO操作,就会发现标题了,上边大家经过time.sleep模拟

咱俩在上头__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>

标题应运而生了!依据上述措施开创的单例,不恐怕支撑拾二线程

 

消除办法:加锁!未加锁部分出现执行,加锁部分串行执行,速度下降,可是保障了数码安全

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>

这么就基本上了,不过照旧有一点小标题,正是当程序执行时,执行了time.sleep(20)后,下边实例化对象时,此时已经是单例形式了,但大家依旧加了锁,那样不太好,再开始展览部分优化,把intance方法,改成上面包车型地铁这么就行:

    @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

诸如此类,三个足以扶助四线程的单例形式就做到了

金沙注册送58 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

 

这种艺术贯彻的单例格局,使用时会有限定,将来实例化必须通过 obj = Singleton.instance()

1经用 obj=Singleton()
,那种艺术赢得的不是单例

 

3.基于__new__格局实现(推荐应用,方便)

经过地点例子,大家能够通晓,当大家落到实处单例时,为了确定保证线程安全须求在里边参与锁

咱俩了然,当大家实例化1个对象时,是先进行了类的__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,对那一个指标开始展览起始化,全数大家得以遵照那一个,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)  
        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>

 

利用那种艺术的单例情势,以往实例化对象时,和平日实例化对象的办法同样 obj = Singleton() 

 

4.基于__new__金沙注册送58,主意完结(推荐使用,方便)

经过地点例子,大家得以了然,当大家贯彻单例时,为了确认保证线程安全需求在里头到场锁

小编们精通,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,暗中认可调用object.__new__),实例化对象;然后再执行类的__init__方法,对这几个目的进行发轫化,全部我们得以根据那个,完结单例格局

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>

 

行使那种方法的单例格局,未来实例化对象时,和日常实例化对象的艺术一致 obj = Singleton() 

 

3.基于__new__方式达成

由此地点例子,大家得以通晓,当大家达成单例时,为了保障线程安全须求在其间插足锁

我们理解,当大家实例化二个目的时,是先实施了类的__new__方法(大家没写时,默许调用object.__new__),实例化对象;然后再执行类的__init__方法,对那个目的举办初步化,全部大家得以依据那几个,达成单例情势

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, *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>

 

选取那种方法的单例情势,以往实例化对象时,和日常实例化对象的主意1致 obj = Singleton() 

 

四.基于metaclass形式完结

伍.基于metaclass形式达成

四.基于metaclass形式达成

相关知识

"""
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,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,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    

 

元类的使用

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,name):
        self.name = name
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        return object.__new__(cls)

obj = Foo('xx')

 

连带知识

"""
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):
        pass
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        return object.__new__(cls, *args, **kwargs)

obj = Foo()

 

落到实处单例方式

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)

 

 

金镶玉裹福禄双全单例形式

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)

 

 

兑现单例格局

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)

 

 

单例形式 单例格局(Singleton Pattern)
是一种常用的软件设计情势,该格局…

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