Golang 设计模式之单例模式
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。
- 当计数是0的时候,才会执行函数
- 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。