python设计模式 - 单例模式之饿汉懒汉
2019-01-28 本文已影响49人
RedGecko
python 环境
python==3.7.2
简介
单例模式要求类只能有一个实例化对象,该对象可以被全局访问。比如程序中配置文件被单例对象统一读取并在程序中全局使用,可避免产生多个配置类实例对象。类似的还有数据库的连接池管理,日志打印等场景。
使用场景
- 需要频繁实例化然后销毁的对象。
- 创建对象时耗时过多或者耗资源过多,但又经常用到的对象。
- 有状态的工具类对象。
- 频繁访问数据库或文件的对象。
单例模式优点
- 单例模式只允许有一个单例对象存在
- 资源利用率高
单例模式缺点
- 由于单例模式时全局共享的,所以单例对象的状态维护需要特别小心。
- 单例对象没有抽象层,扩展不便。
- 单例对象一般职责过重,在一定程度上违背了“单一职责原则”。
饿汉式单例模式实现
预先加载,急切初始化,单例对象在类实例化前创建。
class Singleton(object):
""" """
_instance = None
def __new__(cls, *args, **kwargs):
if not hasattr(Singleton, '_instance'):
cls._instance = super(Singleton, cls).__new__(cls)
return cls._instance
@classmethod
def get_instance(cls):
return cls._instance
@classmethod
def sum(cls, num1, num2):
print(Singleton._instance)
return num1 + num2
@staticmethod
def reduce(num1, num2):
print(Singleton._instance)
return num1 - num2
优点:
1. 线程安全
2. 在类实例化前已经创建好一个静态对象,调用时反应速度快
3. 直接执行其他方法或静态方法时,单例实例不会被初始化
缺点:
1. 不管使用与否,实例化前就初始化静态对象,有点资源浪费; ( 其实不算是大毛病)
懒汉式单例模式实现
懒汉式单例模式实现了资源的有效加载,只有在使用单例对象时才创建。
class Singleton(object):
"""
# 懒汉模式: 只有在使用时才创建单例对象,实例化时不创建
"""
_instance = None
def __init__(self):
if not hasattr(Singleton, '_instance'):
print("__init__ method called, but no instance created")
else:
print("instance already created:", self._instance)
@classmethod
def get_instance(cls):
if not cls._instance:
cls._instance = Singleton()
return cls._instance
优点:
1. 资源利用合理,不调用 get_instance 方法不创建单例对象
缺点:
1. 线程不安全,多线程时可能会获取到不同单例对象的情况。解决办法是加互斥锁,但会降低效率
模块级别的单例模式
在 python 中,所有模块都是单例。当导入模块时,如果该模块未导入,则导入该模块并实例化,如果该模块已导入,则直接返回实例化对象。
总结
建议使用 "饿汉式单例模型",若采用 "懒汉式单例模型",则特别注意加锁考虑线程安全问题。