


Wie versteckt sich der Singleton-Modus in Umgebungen mit mehreren Thread- und Multi-Process-Umgebungen?
Apr 01, 2025 pm 04:21 PMAnalyse des Multithreading- und Multiprozessverhaltens des Python -Singleton -Musters
Das Singleton -Muster soll sicherstellen, dass eine Klasse nur eine Instanz hat und einen globalen Zugangspunkt bietet. In Pythons Multi-Thread- und Multi-Process-Umgebungen ist seine Leistung jedoch anders. Dieser Artikel untersucht diesen Unterschied in der Tiefe und veranschaulicht ihn mit Code -Beispielen.
Schauen wir uns zun?chst eine einfache Implementierung des Singleton -Musters an:
Multiprozessierung importieren Threading importieren Importzeit Def Singleton (CLS): _instance = {} Def Inner (): Wenn CLS nicht in _instance: _instance [cls] = cls () return _instance [cls] Kehre innere zurück @singleton Klassen Singletonclass: count = 0 def __init __ (selbst): SingletonClass.count = 1 Def Worker (Name): für _ im Bereich (10): Instance = SingletonClass () Instance.count = 1 time.sleep (0.1) print (f "{name}: count = {SingletonClass.count}, id = {id (Instanz)}") Wenn __name__ == '__main__': # Multithread-Test-Threads = [Threading.thread (target = Worker, args = (f "Thread- {i}",)) für i in Bereich (2)] Für Threads in Threads: thread.start () Für Threads in Threads: thread.join () # Multi-Process-Test (kommentieren Sie den Multi-Thread-Teil und führen Sie ihn aus) # processes = [multiprocessing.process (target = Worker, args = (f "prozess- {i}",)) für i in Bereich (2)] # Für Prozess in Prozessen: # process.start () # Für Prozess in Prozessen: # process.join ()
In diesem Beispiel sorgt der singleton
Decorator für SingletonClass
. worker
Arbeiterfunktion simuliert den Zugriff auf ein Singleton -Objekt durch mehrere Threads oder Prozesse.
Führen Sie den Multithread -Teil aus und Sie werden feststellen, dass alle Threads dieselbe SingletonClass
-Instanz haben, der Wert der id(instance)
immer gleich ist und die count
korrekt erh?ht wird.
Wenn Sie jedoch den Teil mit Multi-Thread-Teil überzeugen und den Multi-Process-Teil ausführen, werden Sie feststellen, dass jeder Prozess eine eigene SingletonClass
Instanz erstellt, der Wert von id(instance)
variiert in verschiedenen Prozessen und count
Z?hlvariablen in jedem Prozess unabh?ngig voneinander.
Das liegt daran, dass:
- Multithreading: Alle Threads teilen
_instance
Speicherraum desselben Prozesses, so - Multi-Process: Jeder Prozess hat einen unabh?ngigen Speicherplatz, sodass jeder Prozess eine eigene unabh?ngige Kopie der
_instance
Variablen hat, was dazu führt, dass jeder Prozess eine neue Instanz derSingletonClass
erstellt.
Daher kann die obige einfache Singleton-Muster-Implementierung in einer Umgebung mit mehreren Prozess die Einzigartigkeit von Singletons nicht garantieren. Wenn Sie ein echtes Singleton-Muster in einer Multiprozessationsumgebung implementieren müssen, müssen Sie fortgeschrittenere Techniken einführen, z multiprocessing.Manager
Dieses modifizierte Beispiel zeigt deutlicher die Verhaltensunterschiede des Singleton-Musters in Umgebungen mit mehreren Threaded und Multi-Process und erkl?rt seine Grundursache. Es vermeidet redundantes Code aus dem ursprünglichen Beispiel und veranschaulicht die Schlüsselkonzepte genauer.
Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWie versteckt sich der Singleton-Modus in Umgebungen mit mehreren Thread- und Multi-Process-Umgebungen?. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!

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