首页 > 编程笔记 > Go语言笔记 阅读:3,686

Go语言单例模式简述

设计模式的重要性不用多说,也是面试时常常会被问到的问题。对于设计模式,更多的则是仁者见仁智者见智,要在实际工作中不断的积累,再进行深度的思考,才能逐渐形成的一种思维。

单例模式也叫单子模式,是常用的模式之一,在它的核心结构中只包含一个被称为单例的特殊类,能够保证系统运行中一个类只创建一个实例,本节我们就来介绍一下Go语言中的单例模式。

单例模式实现

Go语言实现单例模式的有四种方式,分别是懒汉式、饿汉式、双重检查和 sync.Once。

懒汉式就是创建对象时比较懒,先不急着创建对象,在需要加载配置文件的时候再去创建;饿汉式则是在系统初始化的时候就已经把对象创建好了,需要用的时候直接拿过来用就好了。

不管那种模式最终目的只有一个,就是只实例化一次,只允许一个实例存在。

下面就来分别介绍一下这四种实现方式:

1) 懒汉式——非线程安全

非线程安全,指的是在多线程下可能会创建多次对象。
//使用结构体代替类
type Tool struct {
    values int
}

//建立私有变量
var instance *Tool

//获取单例对象的方法,引用传递返回
func GetInstance() *Tool {
    if instance == nil {
        instance = new(Tool)
    }
    return instance
}
在非线程安全的基本上,利用 Sync.Mutex 进行加锁保证线程安全,但由于每次调用该方法都进行了加锁操作,在性能上不是很高效。
//锁对象
var lock sync.Mutex

//加锁保证线程安全
func GetInstance() *Tool {
    lock.Lock()
    defer lock.Unlock()
    if instance == nil {
        instance = new(Tool)
    }

    return instance
}

2) 饿汉式

直接创建好对象,不需要判断为空,同时也是线程安全,唯一的缺点是在导入包的同时会创建该对象,并持续占有在内存中。

Go语言饿汉式可以使用 init 函数,也可以使用全局变量。
type cfg struct {
}
var cfg *config
func init()  {
   cfg = new(config)
}
// NewConfig 提供获取实例的方法
func NewConfig() *config {
   return cfg
}
type config struct {  
}
//全局变量
var cfg *config = new(config)
// NewConfig 提供获取实例的方法
func NewConfig() *config {
   return cfg
}

3) 双重检查

在懒汉式(线程安全)的基础上再进行优化,减少加锁的操作,保证线程安全的同时不影响性能。
//锁对象
var lock sync.Mutex

//第一次判断不加锁,第二次加锁保证线程安全,一旦对象建立后,获取对象就不用加锁了。
func GetInstance() *Tool {
    if instance == nil {
        lock.Lock()
        if instance == nil {
            instance = new(Tool)
        }
        lock.Unlock()
    }
    return instance
}

5) sync.Once

通过 sync.Once 来确保创建对象的方法只执行一次
var once sync.Once

func GetInstance() *Tool {
    once.Do(func() {
        instance = new(Tool)

    })
    return instance
}
sync.Once 内部本质上也是双重检查的方式,但在写法上会比自己写双重检查更简洁,以下是 Once 的源码
func (o *Once) Do(f func()) {
  //判断是否执行过该方法,如果执行过则不执行
    if atomic.LoadUint32(&o.done) == 1 {
        return
    }
    // Slow-path.
    o.m.Lock()
    defer o.m.Unlock()
  //进行加锁,再做一次判断,如果没有执行,则进行标志已经扫行并调用该方法
    if o.done == 0 {
        defer atomic.StoreUint32(&o.done, 1)
        f()
    }
}

编程帮,一个分享编程知识的公众号。跟着站长一起学习,每天都有进步。

通俗易懂,深入浅出,一篇文章只讲一个知识点。

文章不深奥,不需要钻研,在公交、在地铁、在厕所都可以阅读,随时随地涨姿势。

文章不涉及代码,不烧脑细胞,人人都可以学习。

当你决定关注「编程帮」,你已然超越了90%的程序员!

编程帮二维码
微信扫描二维码关注

所有教程

优秀文章