单例模式是我们常用的一种设计模式之一,其核心目的是确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。单例模式在很多情况下都非常有用,比如配置管理器、连接池、线程池等,这些场景中通常只需要一个实例来协调资源。

单例模式概述

单例模式定义为一个全局访问点,通过它来获取类的唯一实例。它在控制资源访问、减少系统资源消耗等方面发挥着重要作用。

Golang实现单例模式

在Golang中,实现单例模式很简单,使用 sync.Once 可以快速创建单例。 sync.Once是什么?sync.Once是一个同步原语,它的主要用途是确保某个操作只执行一次。它的主要方法是 Do(f func()),当调用这个方法时,会执行传入的函数 f,但是无论调用多少次 Do 方法,函数 f 都只会被执行一次。

代码如下:

import (
    "sync"
)

type ConfigModel struct {
}

var (
	instance ConfigModel
	confOnce     sync.Once
)

func NewConfig() ConfigModel {
	confOnce.Do(func() {
		instance = &ConfigModel{}
	})

	return instance
}

func (c *ConfigModel) GetValue() string {
	return "test"
}

创建单例使用了 sync.Once 是否还有必要判断 xxx == ni?

有这个疑问是因为在网上还有不少使用 sync.Once 创建单例的例子,里面还判断了 xxx == ni 。

这里随便从网上一个例子。

声明:这个纯粹只做技术探讨。

import (
	"fmt"
	"sync"
)
 
type IPhone struct {
	Version int
}
 
var iphone *IPhone
var once sync.Once
 
func GetInstance() *IPhone {
	if iphone == nil {
		once.Do(func() {
			iphone = &IPhone{Version: 13}
			fmt.Printf("初始化iphone指针:%p \n", iphone)
		})
	}
 
	return iphone
}

这个判断是否还有必要呢?其实没这个必要了。我们直接来看看 Golang 中 sync.Once 的实现方式:

文章编写时候golang版本 1.22.0,源码见:sync/once.go#L63

func (o *Once) Do(f func()) {
	if o.done.Load() == 0 {
		o.doSlow(f)
	}
}

func (o *Once) doSlow(f func()) {
	o.m.Lock()
	defer o.m.Unlock()
	if o.done.Load() == 0 {
		defer o.done.Store(1)
		f()
	}
}

代码使用 atomic.Uint32 这个原子操作函数,维护了一个计数。

  1. 当计数是0的时候,才会执行函数
  2. 使用了 defer 来延迟设置计数器,当函数执行完后,就会执行 defer 中的函数,把原子计数器设置为1

所以结论不需要判断 == nil 了。多次调用并不会重复执行闭包中的函数。