在开发中,某些工具类我们只希望他在程序中被创建一次,每次使用时都不会再创建实例。 这个需求我们就可以使用到单例模式来处理。

一、单例模式能解决什么问题?

保证一个类只有一个实例

其实 go 语言中,没有类这个概念,被抽象成了结构体。 但是为了方便大家理解,我们依旧还是用类来描述,望大家能理解,别在这个问题上纠结。

他的运作方式是什么样的呢?

如果你创建了一个对象,过了一会儿再想创建新对象时,此时你获取到的是你之前创建的对象,而不是新的对象。

主要用处:

我们常用他来提供全局工具,通知中心,全局配置等地方。

二、实现方式

我们大致分为以下三步:

  • 1、创建一个私有变量用于保存单例类型。 go 语言里面只要是小写字幕开头都属于是私有变量,包外就不能被调用。
  • 2、我们需要对外提供一个构建单例的获取方法。 我们一般会以 Instance 来结尾或者开头。
  • 3、在公有方法里面去判定私有变量是否被初始化并返回。
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package main

import "fmt"

type AbsentStruct struct {
	Name 	string
}

// 第一步
var Absent *AbsentStruct

// 第二步
func AbsentInstance() *AbsentStruct {
  // 第三步
	// 如果为nil,代表未初始化,初始化他
	if Absent==nil {
		Absent = new(AbsentStruct)
	}
	return Absent
}

func main() {
	m1 := AbsentInstance()
	m1.Name = "张三"
	m2 := AbsentInstance()
	m2.Name = "李四"
	fmt.Printf("%p,%p \n %s,%s \n",m1,m2,m1.Name,m2.Name)
}

以下是运行结果:

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$ go run instance/main.go
0xc000010230,0xc000010230
 李四,李四

你会发现 m1 和 m2 的地址是一样的,同时 m2 修改 Name 后 m1 也同样被修改了。 这就是一个最简单的单例代码。

三、并发情况下的问题

如果在生产中我们使用上面的方式去创建单例,在第三步时,高并发的情况会出现重复创建。

我们改下我们的 main 方法:

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func main() {
  wg := sync.WaitGroup{}
  for i := 0; i < 1000; i++ {
    go func() {
      m1 := AbsentInstance()
      fmt.Printf("%p \n %s \n",m1,m1.Name)
    }()
  }
  wg.Wait()
}

此时再运行:

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$ go run instance/main.go
0xc000100000

0xc000100000

0xc000092000

0xc000092000

0xc000092000

我这里只截取了前面几个,你看前面两个和第三个就出现了不一样,后面的数据就基本不会出现异常了,因为私有变量已经被赋值了。

所以我们一般还会在第三步时给他加上锁,保证同一时间只执行一次。

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// 第二步
func AbsentInstance() *AbsentStruct {
  // 第三步
	// 如果为nil,代表未初始化,初始化他
	if Absent==nil {
    //上锁
		lock.Lock()
		defer lock.Unlock()
    if singleInstance == nil {
      Absent = new(AbsentStruct)
    }
	}
	return Absent
}

这样就能保证我们在创建实例时,只会有一个线程在跑。

三、更便捷的方法

这样去写单例,代码其实有点多,我们可以使用官方的 sync 包里面的

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var once = sync.Once{}
func AbsentInstance() *AbsentStruct {
	once.Do(func() {
		absent = new(AbsentStruct)
	})
	return absent
}

是不是一下就清爽了!

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