并发单例类 Python

Question

我正在尝试创建一个由不同线程同时添加的字典。为此，我创建了一个包含字典实例的单例类。为了访问这个字典，我需要一个信号量对象（因为不同线程的传入键值对是不同的），它允许多个线程一次添加到字典中。

我在 python 中的尝试如下：

class recipeDict :

     initializationLock = threading.lock()
     semaphore = threading.Semaphore(10)
     dictInstance = None

     def _instance(cls):
         if not cls.dictInstance:
              with cls.initalizationLock:
                   if not cls.dictInstance:
                        dictInstance = dict()
         semaphore.acquire()
         try:
             return dictInstance
         finally:
             semaphore.release()

如果我的目标是让每个线程（25 个线程）调用 recipeDict 并访问其中包含的字典一段时间（添加到其中），然后释放信号量，这是一个合适的实现吗？

Answer 1

首先，为单例创建一个元类：

class Singleton(type):
    """
    An metaclass for singleton purpose. Every singleton class should inherit from this class by 'metaclass=Singleton'.
    """
    _instances = {}

    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        if cls not in cls._instances:
            cls._instances[cls] = super(Singleton, cls).__call__(*args, **kwargs)
        return cls._instances[cls]

其次，创建一个从dict扩展的类并将元类设置为Singleton：

class RecipeDict(dict, metaclass=Singleton):
    semaphore = Semaphore()

最后，实现您的自定义__getitem__ 和__setitem__：

class RecipeDict(dict, metaclass=Singleton):
    semaphore = Semaphore()

    def __getitem__(*args, **kwargs):
        with semaphore:
            super().__getitem__(*args, **kwargs)

    def __setitem__(*args, **kwargs):
        with semaphore:
            super().__setitem__(*args, **kwargs)

但顺便说一句，实际上，从 dict 获取和设置项目 在 python 中是线程安全的。

参考：http://effbot.org/pyfaq/what-kinds-of-global-value-mutation-are-thread-safe.htm