元类单例对象中的析构函数

Question

我正在修改一个使用元类实现单例模式的旧库。

继承自type类的Singleton类定义了__call__函数。

目前，使用此库创建的单例对象永远不会被删除。我在单例类中定义了__del__方法，但是这个方法从未被调用。

澄清一下：我已经实现了一个名为Singleton的（元）类，它被多个类使用，并将Singleton用作__metaclass__。

例如，我有一个class A(object)，它具有__metaclass__ = Singleton。A类有几个成员变量，我希望它们在程序结束时随着A对象（唯一存在的对象）的销毁而被销毁。

我尝试在A类中定义__del__方法，但是它不起作用。

- JoseLSegura

---

了解为什么需要销毁单例可能会有所帮助。你只有一个。（对吧？你说话的时候好像有多个单例，这很令人困惑。）如果你只有一个，那么销毁它是不寻常的。 - senderle

你是对的。我正在编辑我的问题。 - JoseLSegura

在某些测试场景中，创建一个自我清理的fixture会有益处，而在生产环境中，只需要单个实例的对象是有意义的，并且通常不需要清理。 - Chen Levy

Answer 1

要点1: __del__()可能在进程退出时不会被调用

首先要说的是，__del__()方法并不能保证在解释器退出时调用仍然存在的对象。

来自Python数据模型文档。因此，您不应该依赖它来清理您需要在退出时整理的状态，而在最高级别上，这就是为什么您的__del__()可能没有被调用的原因。这就是atexit的作用。

要点2: 可预测的对象生命周期是Python中的实现细节

接下来要说的是，虽然CPython使用引用计数使其能够检测到可以释放对象而无需使用垃圾回收器（导致更可预测的CPU影响和更高效的应用程序），但只需要一个循环引用、一个未清除的异常、一个遗忘的闭包或一个不同的Python实现即可破坏它，所以您应该认真考虑是否要依赖于在特定时刻调用__del__()。

要点3: 单例实现通常维护单例实例的全局引用

听起来，我猜您的单例元类（本身是一个单例...）在第一次调用__call__()时保留了您的单例实例。由于元类未释放，因为它属于模块，该模块本身被sys.modules保留，因此该引用不会在程序终止时消失，因此即使有对单例的所有外部引用进行了及时清除，__del__()也不会被调用。

您可以尝试的方法

1. 创建单例实例时，添加atexit处理程序以在进程退出时进行必要的清理。
2. 如果您想要，在__del__()方法中也可以进行清理。例如，出于整洁/未来可扩展性的考虑（例如将单例变成复数形式），您可能希望单例实例在不再使用时自行完成清理工作。
   • 如果您实现了一个期望在正常程序执行期间进行清理的__del__()方法，则可能还需要删除atexit处理程序。
3. 如果您希望在没有人再使用时清除单例，请考虑使用weakref将其存储在元类上，以使自己不保留它。

- daphtdazz