單例模式是一種常見的設計模式，該模式的主要目的是確保某一個類只有一個實例存在。當你希望在整個系統(tǒng)中，某個類只能出現(xiàn)一個實例時，單例對象就能派上用場。

比如，服務器的配置信息寫在一個文件中online.conf中，客戶端通過一個Config的類來讀取配置文件的內(nèi)容。如果在程序運行期間，有很多地方都需要使用配置文件的內(nèi)容，那么每個調(diào)用配置文件的地方都會創(chuàng)建Config的實例，這就導致系統(tǒng)中存在多個Config的實例對象，在配置文件內(nèi)容很多的情況下，我們就浪費了大量的內(nèi)存做了同樣的事。事實上，對于Config類我們在程序運行期間時只需要一個實例對象即可，這時單例模式就是最好的選擇。

python的模塊就是天然的單例模式，這里我們使用修飾器來實現(xiàn)單例模式，以下是代碼實現(xiàn)

defSingleton(cls):

instances={}

defget_instance(*args,**kw):

ifclsnotininstances:

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

returninstances[cls]

returnget_instance

代碼也很簡單，將類傳入單例修飾器中，如果該類還未生成實例(instances中不存在該類)，那么就生成一個新的實例返回，并記錄在instances中。如果已經(jīng)instances中已經(jīng)存在該類，那么直接返回實例instances[cls]。

那么這段代碼是完美的嗎?答案是否定的，這段代碼不是線程安全的。要實現(xiàn)線程安全需要配合鎖的使用，只有占有鎖的線程才能繼續(xù)訪問單例實例，看來我們需要再寫一個修飾器來實現(xiàn)線程安全了，以下是完整的代碼實現(xiàn)和簡單的多線程測試用例。

#!/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()

以上內(nèi)容為大家介紹了Python實現(xiàn)線程安全的單例模式，希望對大家有所幫助，如果想要了解更多Python相關知識，請關注IT培訓機構(gòu):千鋒教育。http://www.parentadvocate.org/