Python 设计模式创建型单例模式

一、单例模式

单例模式，实现一个类，并且保证这个类的多次实例化操作，都会只生成同一个实例对象。

二、应用场景

整个系统中只需要存在一个实例对象，其他对象都可以通过访问该对象来获取信息，比如：

1. 系统的配置信息对象
2. 日志对象
3. 数据库操作对象
4. 线程池对象

三、编码示例

1.单线程中的单例模式

方式一、重载类构造器

定义：

class singleton(object):

    _instance = none

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if cls._instance is none:
            cls._instance = object.__new__(cls, *args, **kwargs)
        return cls._instance

使用：

if __name__ == '__main__':
    instance1 = singleton()
    instance2 = singleton()
    instance3 = singleton()

    # 打印出 3 个实例对象的内存地址，判断是否相同。
    print(id(instance1))
    print(id(instance2))
    print(id(instance3))

方式二、实现单例装饰器

定义：

def singleton(cls):

    _instance = {}

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

    return _singleton

使用：

@singleton
class singleton(object):
    """单例实例"""

    def __init__(self, arg1):
        self.arg1 = arg1

if __name__ == '__main__':
    instance1 = singleton("xag")
    instance2 = singleton("xingag")

    print(id(instance1))
    print(id(instance2))

2.多线程中的单例模式

方式三、重载具有线程锁的类构造器

多线程中的单例模式，需要在__new__ 构造器中使用threading.lock() 同步锁。

定义：

class singleton(object):

    _instance = none
    _instance_lock = threading.lock()

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if cls._instance is none:
            with cls._instance_lock:
                cls._instance = object.__new__(cls, *args, **kwargs)
        return cls._instance

使用：

def task(arg):
    instance = singleton()
    print(id(instance), '\n')

if __name__ == '__main__':
    for i in range(3):
        t = threading.thread(target=task, args=[i, ])
        t.start()

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