介绍python的单例模式

总线是计算机各种功能部件或者设备之间传送数据、控制信号等信息的公共通信解决方案之一。现假设有如下场景:某中央处理器(cpu)通过某种协议总线与一个信号灯相连,信号灯有64种颜色可以设置,中央处理器上运行着三个线程,都可以对这个信号灯进行控制,并且可以独立设置该信号灯的颜色。抽象掉协议细节(用打印表示),如何实现线程对信号等的控制逻辑。加线程锁进行控制,无疑是最先想到的方法,但各个线程对锁的控制,无疑加大了模块之间的耦合。下面,我们就用设计模式中的单例模式,来解决这个问题。什么是单例模式?单例模式是指:保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。具体到此例中,总线对象,就是一个单例,它仅有一个实例,各个线程对总线的访问只有一个全局访问点,即惟一的实例。python代码如下:

#encoding=utf8import threading
import time#这里使用方法new来实现单例模式class singleton(object):#抽象单例
def new(cls, *args, **kw): if not hasattr(cls, ‘_instance’):
orig = super(singleton, cls)
cls._instance = orig.new(cls, *args, **kw) return cls._instance#总线class bus(singleton):
lock = threading.rlock() def senddata(self,data): self.lock.acquire()
time.sleep(3)
print “sending signal data…”,data self.lock.release()#线程对象,为更加说明单例的含义,这里将bus对象实例化写在了run里class visitentity(threading.thread):
my_bus=””
name=””
def getname(self): return self.name def setname(self, name): self.name=name def run(self): self.my_bus=bus() self.my_bus.senddata(self.name)if name==”main”: for i in range(3):
print “entity %d begin to run…”%i
my_entity=visitentity()
my_entity.setname(“entity_”+str(i))
my_entity.start()

运行结果如下:entity 0 begin to run…entity 1 begin to run…entity 2 begin to run…sending signal data… entity_0sending signal data… entity_1sending signal data… entity_2在程序运行过程中,三个线程同时运行(运行结果的前三行先很快打印出来),而后分别占用总线资源(后三行每隔3秒打印一行)。虽然看上去总线bus被实例化了三次,但实际上在内存里只有一个实例。

单例模式

单例模式是所有设计模式中比较简单的一类,其定义如下:ensure a class has only one instance, and provide a global point of access to it.(保证某一个类只有一个实例,而且在全局只有一个访问点)

单例模式的优点和应用

单例模式的优点:1、由于单例模式要求在全局内只有一个实例,因而可以节省比较多的内存空间;2、全局只有一个接入点,可以更好地进行数据同步控制,避免多重占用;3、单例可长驻内存,减少系统开销。单例模式的应用举例:1、生成全局惟一的序列号;2、访问全局复用的惟一资源,如磁盘、总线等;3、单个对象占用的资源过多,如数据库等;4、系统全局统一管理,如windows下的task manager;5、网站计数器。

单例模式的缺点

1、单例模式的扩展是比较困难的;2、赋于了单例以太多的职责,某种程度上违反单一职责原则(六大原则后面会讲到);3、单例模式是并发协作软件模块中需要最先完成的,因而其不利于测试;4、单例模式在某种情况下会导致“资源瓶颈”。

以上就是介绍python的单例模式的详细内容,更多请关注 第一php社区 其它相关文章!

Posted in 未分类