wiki百科: 單例模式，也叫單子模式，是一種常用的軟件設計模式。在應用這個模式時，單例對象的類必須保證只有一個實例存在。許多時候整個系統只需要擁有一個的全局對象，這樣有利於我們協調系統整體的行為。比如在某個服務器程序中，該服務器的配置信息存放在一個文件中，這些配置數據由一個單例對象統一讀取，然后服務進程中的其他對象再通過這個單例對象獲取這些配置信息。這種方式簡化了在復雜環境下的配置管理。
單例模式要實現的效果就是，對於應用單例模式的類，整個程序中只存在一個實例化對象
go並不是一種面向對象的語言，所以我們使用結構體來替代
有幾種方式:
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懶漢模式
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餓漢模式
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雙重檢查鎖機制
下面拆分講解：
懶漢模式
- 構建一個示例結構體
type example struct {
name string
}
- 設置一個私有變量作為每次要返回的單例
var instance *example
- 寫一個可以獲取單例的方法
func GetExample() *example {
// 存在線程安全問題，高並發時有可能創建多個對象
if instance == nil {
instance = new(example)
}
return instance
}
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測試一下
func main() { s := GetExample() s.name = "第一次賦值單例模式" fmt.Println(s.name) s2 := GetExample() fmt.Println(s2.name) }
懶漢模式存在線程安全問題，在第3步的時候，如果有多個線程同時調用了這個方法， 那么都會檢測到instance為nil,就會創建多個對象，所以出現了餓漢模式...
餓漢模式
與懶漢模式類似，不再多說，直接上代碼
// 構建一個結構體，用來實例化單例
type example2 struct {
name string
}
// 聲明一個私有變量，作為單例
var instance2 *example2
// init函數將在包初始化時執行，實例化單例
func init() {
instance2 = new(example2)
instance2.name = "初始化單例模式"
}
func GetInstance2() *example2 {
return instance2
}
func main() {
s := GetInstance2()
fmt.Println(s.name)
}
餓漢模式將在包加載的時候就創建單例對象，當程序中用不到該對象時，浪費了一部分空間
和懶漢模式相比，更安全，但是會減慢程序啟動速度
雙重檢查機制
懶漢模式存在線程安全問題，一般我們使用互斥鎖來解決有可能出現的數據不一致問題
所以修改上面的GetInstance() 方法如下:
var mux Sync.Mutex
func GetInstance() *example {
mux.Lock()
defer mux.Unlock()
if instance == nil {
instance = &example{}
}
return instance
}
如果這樣去做，每一次請求單例的時候，都會加鎖和減鎖，而鎖的用處只在於解決對象初始化的時候可能出現的並發問題 當對象被創建之后，加鎖就失去了意義，會拖慢速度，所以我們就引入了雙重檢查機制（Check-lock-Check）, 也叫DCL(Double Check Lock), 代碼如下:
func GetInstance() *example {
if instance == nil { // 單例沒被實例化，才會加鎖
mux.Lock()
defer mux.Unlock()
if instance == nil { // 單例沒被實例化才會創建
instance = &example{}
}
}
return instance
}
這樣只有當對象未初始化的時候，才會又加鎖和減鎖的操作
但是又出現了另一個問題：每一次訪問都要檢查兩次，為了解決這個問題，我們可以使用golang標准包中的方法進行原子性操作:
import "sync"
import "sync/atomic"
var initialized uint32
func GetInstance() *example {
// 一次判斷即可返回
if atomic.LoadUInt32(&initialized) == 1 {
return instance
}
mux.Lock()
defer mux.Unlock()
if initialized == 0 {
instance = &example{}
atomic.StoreUint32(&initialized, 1) // 原子裝載
}
return instance
}
以上代碼只需要經過一次判斷即可返回單例，但是golang標准包中其實給我們提供了相關的方法:
sync.Once的Do方法可以實現在程序運行過程中只運行一次其中的回調，所以最終簡化的代碼如下:
type example3 struct {
name string
}
var instance3 *example3
var once sync.Once
func GetInstance3() *example3 {
once.Do(func() {
instance3 = new(example3)
instance3.name = "第一次賦值單例"
})
return instance3
}
func main() {
e1 := GetInstance3()
fmt.Println(e1.name)
e2 := GetInstance3()
fmt.Println(e2.name)
}