Singleton Pattern(单例模式)
单例模式也是最常见的设计模式之一,这种模式下永远保证返回相同内存位置的同一个实例对象。
单例模式一般与两种基础模式,懒汉模式与饿汉模式。
懒汉模式即在用到对象的时候再去创建对象,这样如果不用的话就不需要创建该实例对象,是一种时间换空间的做法,需要考虑的是多线程并发调用而导致的会创建多个实例的问题,需要用到互斥锁。
饿汉模式即在初始化的时候就实例化好对象,是一种空间换时间的做法,不需要考虑多线程并发调用的问题。
Go实现单例模式最常用的有两种模式:
- 采用
sync.once
实现单例模式,属于懒汉模式的实现方法, - 在
init()
函数中,属于饿汉模式的实现方法
五大要素
来看看单例模式的五大要素:
- 模式名称:单例模式
- 目的(What):保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点
- 解决的问题(Why):当我们想控制实例数目,节省系统资源,并且我们不需要创建重复的实例时(一个实例就可供使用),使用这种模式。
- 解决方案(How):判断系统是否已经有这个实例,如果有则返回,如果没有则创建
- 解决效果:
- 优点:
- 减少了内存的开销,尤其是当频繁地创建和销毁实例时
- 避免对资源的多重占用(比如文件操作)
- 缺点:
- 没有抽象层, 扩展很困难,除了修改代码基本没有别的扩展办法
- 单例类的职责过重,一定程度上违背了“单一职责”原则
使用场景
针对单例模式再专门说下常见的使用场景
- 要求生成唯一的序列号
- 缓存之类的数据,可以用单例缓存起来
- 创建一个对象需要消耗过多的资源时,比如文I/O与数据的连接等等
Go实现单例模式
场景
下面用sync.once
实现单例模式,采用的是懒汉模式,Go 中一般都采用这种方法实现单例模式。
singleton.go
:
package singleton
import "sync"
type Singleton struct {
Payload string
}
var singleton *Singleton
var once sync.Once
// sync.Once是go内部自己实现的专门用于执行单次的,内部有加锁机制
func GetInstance() *Singleton {
once.Do(func() {
singleton = &Singleton{
Payload:"I am once",
}
})
return singleton
}
singleton_test.go
:
package singleton
import (
"fmt"
"testing"
)
func TestGetInstance(t *testing.T) {
instance := GetInstance()
fmt.Println(instance.Payload)
instance.Payload = "I am second"
instance1 := GetInstance()
fmt.Println(instance1.Payload)
}
执行测试结果:
=== RUN TestGetInstance
I am once
I am second
--- PASS: TestGetInstance (0.00s)
PASS