如何在Python中创建线程安全的单例模式

Question

我想在我的Django应用程序中保持线程的运行。因为我不能在模型或者会话中做到这一点，所以我想到了使用单例模式来保存它们。我研究了这个一段时间，但还没有找到一个好的教程来实现这个。

有没有人知道怎么在Python中创建一个线程安全的单例？

编辑：

更具体来说，我想实现一种“随时算法”，也就是说，当用户按下一个按钮时，应用会立即返回一个响应，并开始一个新的计算（也就是一个新线程）。我希望这个线程一直运行，直到用户再次按下按钮，然后我的应用会返回它找到的最佳解决方案。为此，我需要在某个地方保存这个线程对象——我想到了把它存储在会话中，但显然我不能这样做。

总之，我有一个复杂的计算想在服务器端进行，使用不同的线程，同时用户在使用我的网站。

Answer 1

如果你想在网页应用中使用异步代码，那你可能走错了方向。你应该使用像Celery这样的专门任务队列来处理后台任务：http://celeryproject.org/

你面临的最大问题是网页服务器的架构。除非你不按照推荐的Django网页服务器配置去做，并使用工作线程的MPM，否则你将无法在请求之间跟踪线程的处理，因为每个请求通常会占用自己的进程。这就是Apache的正常工作方式：http://httpd.apache.org/docs/2.0/mod/prefork.html

编辑：

根据你的编辑，我觉得你可以通过创建一个自定义解决方案来学到更多，具体可以这样做：

• 在数据库中维护开始/停止的状态
• 创建一个作为守护进程运行的新程序
• 定期检查开始/停止的状态，并在这里开始或结束工作

在这里不需要多线程，除非你需要为每个用户创建一个新进程。如果是这样，事情会变得更复杂，使用Celery会让你的生活轻松很多。

Answer 2

除非你有非常好的理由，否则你应该在一个完全不同的进程中执行那些运行时间很长的线程，并使用Celery来执行它们：

Celery是一个开源的异步任务队列/作业队列，基于分布式消息传递。它主要用于实时操作，但也支持定时任务。

执行单元被称为任务，这些任务可以在一个或多个工作节点上同时执行，使用多进程、Eventlet或gevent。任务可以异步执行（在后台运行）或同步执行（等到准备好再执行）。

给Django开发者的Celery指南：http://django-celery.readthedocs.org/en/latest/getting-started/first-steps-with-django.html

关于单例和在任务/线程之间共享数据，除非你有好的理由，否则你应该谨慎使用数据库层（也就是模型），并注意数据库锁和更新过期数据的问题。

更新：关于你的使用场景，定义一个Computation模型，里面有一个status字段。当用户开始计算时，会创建一个实例，并启动一个任务。这个任务会监控status字段（偶尔检查数据库）。当用户再次点击按钮时，视图会将状态改为user requested to stop，这样任务就会终止。