1. 基本的单例
我们大多数人刚开始学习的时候，单例模式都用的网上千篇一律的代码，实际上在开发过程中是存在一些问题的，大部分人是这样实现单例模式的:
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author : 冰履踏青云
# @File : 01.py
class Singleton:
instance = None
def __init__(self, name):
self.name = name
def __new__(cls, *args, **kwargs):
# 返回空对象
if cls.instance:
return cls.instance
cls.instance = object.__new__(cls)
return cls.instance
obj1 = Singleton('aa')
obj2 = Singleton('bb')
print(obj1, obj2)
结果：
确实是同一个对象，看似是没有问题，但是这种是不适用于多线程场景的。
2. 多线程单例出现的bug
看如下例子，我们用多线程创建对象看看：
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author : 冰履踏青云
# @File : 多线程bug.py
import threading
import time
class Singleton:
instance = None
def __init__(self, name):
self.name = name
def __new__(cls, *args, **kwargs):
if cls.instance:
return cls.instance
time.sleep(0.1)
cls.instance = object.__new__(cls)
return cls.instance
def task():
obj = Singleton('aa')
print(obj)
for i in range(10):
t = threading.Thread(target=task)
t.start()
结果：
可以看到，结果已经并不是同一个对象了。
这种情况怎么解决呢？加锁
3. 加锁解决BUG
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author : 冰履踏青云
# @File : 加锁解决bug.py
import threading
import time
class Singleton:
instance = None
lock = threading.RLock()
def __init__(self, name):
self.name = name
def __new__(cls, *args, **kwargs):
with cls.lock:
if cls.instance:
return cls.instance
time.sleep(0.1)
cls.instance = object.__new__(cls)
return cls.instance
def task():
obj = Singleton('aa')
print(obj)
for i in range(10):
t = threading.Thread(target=task)
t.start()
结果：
可以看到加锁以后，多线程创建的单例对象已经是同一个对象了。
这样看起来已经比较完美了，实际上我们还可以再优化一下。
4. 提升单例的性能
实际上我们是可以提前加判断提升性能的，比如说我们已经使用用单例对象之后又执行了n行代码，然后我在某个地方还想调用它，那我就可以在每次调用单例对象之前先提前做一下判断，看看单例对象是否已经存在，这就避免了一次加锁解锁的过程，从而单例的性能就得到了提升。
示例代码：
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author : 冰履踏青云
# @File : 最终性能提升.py
import threading
import time
class Singleton:
instance = None
lock = threading.RLock()
def __init__(self, name):
self.name = name
def __new__(cls, *args, **kwargs):
if cls.instance:
return cls.instance
with cls.lock:
if cls.instance:
return cls.instance
time.sleep(0.1)
cls.instance = object.__new__(cls)
return cls.instance
def task():
obj = Singleton('aa')
print(obj)
for i in range(10):
t = threading.Thread(target=task)
t.start()
# 执行n行代码
data = Singleton('abcd')
print(data)
结果：
这种单例模式才是最优的单例模式，以后无论是工作还是面试也都建议使用这种方式写单例。