Golang实现设计模式--单例模式

单例模式:是一种常见的设计模式,用于确保一个类只有一个实例,并提供全局访问点。在实际应用中,有些对象只需要一个实例,比如线程池、数据库连接池等。使用单例模式可以确保只有一个实例存在,避免了资源的浪费和冲突。

Golang中实现单例模式的两种形式:饿汉式和懒汉式。

饿汉式单例模式

饿汉式单例模式是指在程序启动时就创建单例对象,以保证在程序运行期间只有一个实例。

go 复制代码
package single_hungry

import "fmt"

// 饿汉式单例模式

var s *singleInstance

type singleInstance struct {
}

func init() {
	s = newSingleInstance()
}

func newSingleInstance() *singleInstance {
	return &singleInstance{}
}

func (s *singleInstance) Work() {
	fmt.Println("single_hungry work function....")
}

type Instance interface {
	Work()
}

func GetSingleInstance() Instance {
	return s
}
go 复制代码
package main

import (
	"singleton/single_hungry"
)

func getSingleHungry() single_hungry.Instance {
	return single_hungry.GetSingleInstance()
}

func main() {
	s := getSingleHungry()
	s.Work()
}

懒汉式单例模式

懒汉式单例模式是指在需要使用单例对象时才创建实例,以避免在程序启动时就创建对象,浪费资源。

懒汉式存在并发问题,因此需要通过互斥锁的保护,保证初始化工作一定只会执行一次。

但也存在同时两个goroutine抢锁,gotoutine1抢到锁进行初始化,goroutine2等待锁释放,gotoutine1执行完初始化工作后释放锁,gotoutine2获得锁继续往下执行,这样情况会导致初始化工作不止执行一次。因此需要通过double check的思想,在加锁成功后进行第二次检查是否被初始化过

go 复制代码
package single_lazy

import (
	"fmt"
	"sync"
)

// 懒汉式单例模式

var (
	s     *singleInstance
	mutex sync.Mutex
)

type singleInstance struct {
}

func newSingleInstance() *singleInstance {
	return &singleInstance{}
}

func (s *singleInstance) Work() {
	fmt.Println("single_lazy work function....")
}

type Instance interface {
	Work()
}

func GetSingleInstance() Instance {
	if s != nil {
		fmt.Println("single_lazy already created....")
		return s
	}
	mutex.Lock()
	defer mutex.Unlock()
	if s != nil {
		fmt.Println("single_lazy already created.....")
		return s
	}
	fmt.Println("Creating single_lazy now.....")
	s = newSingleInstance()
	return s
}
go 复制代码
package main

import (
	"singleton/single_lazy"
	"time"
)

func getSingleLazy() single_lazy.Instance {
	return single_lazy.GetSingleInstance()
}

func main() {

	for i := 0; i < 30; i++ {
		go getSingleLazy()
	}
	time.Sleep(time.Second * 3)
}

通过sync.Onces实现懒汉式单例模式

go 复制代码
package single_once

import (
	"fmt"
	"sync"
)

// 懒汉式单例模式

var (
	s    *singleInstance
	once sync.Once
)

type singleInstance struct {
}

func newSingleInstance() *singleInstance {
	return &singleInstance{}
}

func (s *singleInstance) Work() {
	fmt.Println("single_once work function....")
}

type Instance interface {
	Work()
}

func GetSingleInstance() Instance {

	once.Do(func() {
		s = newSingleInstance()
	})
	return s
}

总结

饿汉式在程序加载时就创建好,不存在线程安全问题,没有加锁操作,不会出现同步控制的性能损耗;但在程序加载时就创建好实例,如果实例一直未被使用,会造成资源浪费,无法做到按需创建对象;适用于对性能要求较高的场景

懒汉式只在需要时创建对象,节省了内存资源,通过加锁保证了多线程环境下的同步访问;由于需要加锁进行同步控制,会造成一定的性能损耗。锁粒度较大,对整个方法加锁,即使只有第一次创建对象时需要同步,后续的访问也需要等待,适用于对性能要求不是很高的场景。

相关推荐
18号房客44 分钟前
云原生后端开发(一)
后端·云原生
胡尔摩斯.2 小时前
SpringMVC
java·开发语言·后端·spring·代理模式
Bony-3 小时前
Go语言高并发实战案例分析
开发语言·后端·golang
ac-er88883 小时前
Golang并发机制以及它所使⽤的CSP并发模型
开发语言·后端·golang
Pandaconda3 小时前
【Golang 面试题】每日 3 题(六)
开发语言·笔记·后端·面试·职场和发展·golang·go
海绵波波1073 小时前
flask后端开发(2):URL与视图
后端·python·flask
理想青年宁兴星3 小时前
【SpringBoot】Java中isEmpty使用不当报错空指针
java·spring boot·后端
我要成为Java糕手4 小时前
支付相关—支付宝小程序非同一主体下多商户进行收款
后端
阿泽不想掉光头发4 小时前
C#实现调用DLL 套壳读卡程序(桌面程序开发)
java·开发语言·后端·websocket·http·c#
峰子20125 小时前
Go语言实现守护进程的挑战
开发语言·后端·面试·架构·golang·go