python的单例模式及多线程加锁实现详解

单例模式算是最常见的设计模式了，也是面试中的高频测试点。这一篇就来总结下如何在python中实现单例模式。

单例模式

所谓单例模式，就是针对某一个类，不管实例化多少次，实例出来的对象都是同一个。

之所以需要用到单例模式，有两个主要原因。其一是在程序开发中很多对象用于全局的记录，这些对象不管在程序的哪个地方被调用都应该是指向同一个，例如日志对象。其二是因为对象的创建和销毁都是耗费资源的，如果对象的创建次数减少，势必能提高程序的整体运行效率。

对象创建过程

下面先来看看python类对象的创建过程是啥样的。

平时新建一个类通常会带一个__init__()方法，如下

class MyClass:
    def __init__(self):
        pass

这里的__init__()方法的作用是对实例话的对象进行初始化，例如设定一些类变量的初始值。

但是其实在初始化之前还需要先把实例给创建出来啊，没错，这一步编译器已经替我们完成了，如果我们要手动去实现实例对象的创建可以用__new__()方法，如下

class MyClass:
    def __init__(self):
        print('initialize the object')

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print('create a new object')
        return super().__new__(cls)

在所有类的基类object类中，__new__()方法接受一个类名做为参数，然后返回该类的一个空的实例对象。所以如果我们要自己去实现__new__()方法，必须用super()关键字去调用基类中的__new__()方法，并把自带的cls参数传递进去，从而获得一个本类的实例对象。

这样当类实例化的时候，首先将类通过cls参数传递到__new__()方法中，返回一个对象然后通过self参数传递到__init__()方法中。来测试下

if __name__ == '__main__':
    o = MyClass()

打印结果为

create a new object
initialize the object

值得注意的是__new__()方法只要返回一个对象即可，不一定是本类的一个实例对象，例如

class MyClass:
    def __init__(self):
        print('initialize the object')

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print('create a new object')
        # return super().__new__(cls)
        return TempClass()


class TempClass:
    def __str__(self):
        return 'This is a temp class'

这里在__new__()方法里面返回的是一个TempClass的对象，再来测试下

if __name__ ==