• 单例模式适用于需要确保一个类只有一个实例对象，并且该对象需要被全局访问的情况。

      • （1）资源共享的情况下，避免由于资源操作时导致的性能或损耗等。如日志文件、应用配置。
      • （2）控制资源的情况下，方便资源之间的互相通信。如线程池等。

    • 实例—单例模式控制数据库连接池对象：

      • 假设我们正在开发一个多线程的应用程序，其中包含一个数据库连接池对象。为了避免在多个地方重复创建数据库连接池对象，我们可以使用单例模式来确保该对象只会被创建一次，并且在多个线程之间共享一个对象。
    1. import threading
    2. class DatabaseConnectionPool:
    3.     instance = None
    4.     lock = threading.Lock()
    6.     def __new__(cls, *args, **kwargs):
    7.         if cls.instance is None:
    8.             with cls.lock:
    9.                 if cls.instance is None:
    10.                     cls.instance = super().__new__(cls)
    11.         return cls.instance
    13.     def __init__(self):
    14.         self.connections = []
    17.     def add_connection(self, connection):
    18.         self.connections.append(connection)
    20.     def get_connection(self):
    21.         return self.connections
    24. # 使用示例
    25. pool = DatabaseConnectionPool()
    26. pool.add_connection("connection1")
    27. pool.add_connection("connection2")
    29. def worker(i):
    30.     pool = DatabaseConnectionPool() # 多个线程共享同一个对象
    31.     pool.add_connection("connection"+str(i+1))
    32.     connection = pool.get_connection()
    33.     print(f'Thread-{threading.get_ident()} got connection:{connection}')
    35. if __name__ == '__main__':
    36.     for i in range(4):
    37.         t = threading.Thread(target=worker(i))
    38.         t.start()

    单例模式应用场景 - 图1

    • 上述代码中，我们首先定义了一个名为 DatabaseConnectionPool 的单例类，它维护了一个连接池列表 connections，通过 addconnection 和 getconnection 方法来添加和获取连接。使用 __new 方法来创建单例对象，确保在多个线程之间只有一个实例，同时使用锁来保证线程安全。
    • 然后，我们在多个线程中使用同一个连接池对象，并通过 get_connection 方法来获取连接。由于所有的线程都共享同一个连接池对象，因此在获取连接时不会出现资源浪费和重复创建对象等问题。