GoLang设计模式05 - 单例模式

单例模式是什么

单例模式是一种创建型设计模式：单例模式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。

为什么要用单例模式

为什么要用单例模式？在系统中某些对象，我们只需要一个全局的，如果每次实例化会浪费资源。所以单例模式可以节约内存，加快对象访问速度，因此单例模式在某些场合适合使用。比如多个模块使用同一个数据源连接对象；比如配置数据可以由一个单例对象统一读取；还有比如日志文件的对象也可以用单例模式。

单例模式怎么实现

我们可以用一个私有的全局变量来保存一个对象，并且提供一个获取对象的方法，在这个方法里面来实现只创建一次。但是要注意多线程的情况，如果多个线程同时访问，也要保证只创建一个对象。这里我们可以用golang的原子操作来实现。我们这里用sync.Once来实现延迟加载，也就是单例模式中的懒汉模式；还有饿汉模式既是初始化的时候就实例对象

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
    "sync/atomic"
)

type Singleton struct {
}

//饿汉,最优雅,强烈推荐
var instance0 *Singleton

func init() {
    instance0 = new(Singleton)
}
func GetInstanceHungry() *Singleton {
    return instance0
}

//懒汉1,使用sync.Once包
var instance1 *Singleton
var once sync.Once

func GetInstanceLazy() *Singleton {
    once.Do(func() {
        instance1 = new(Singleton)
    })
    return instance1
}

//懒汉2,自己解决并发问题,使用sync/atomic包、sync.Mutex包
var instance2 *Singleton
var lock = new(sync.Mutex)

var flag int32

func GetInstanceLazy2() *Singleton {
    if atomic.LoadInt32(&flag) == 1 {
        return instance2
    }
    if instance2 == nil {
        lock.Lock()
        defer lock.Unlock()
        instance2 = new(Singleton)
        atomic.StoreInt32(&flag, 1)
    }
    return instance2
}

func main() {
    if GetInstanceLazy2() == GetInstanceLazy2() {
        fmt.Println("is equal")
    } else {
        fmt.Println("not equal")
    }
    if GetInstanceLazy() == GetInstanceLazy() {
        fmt.Println("is equal")
    } else {
        fmt.Println("not equal")
    }
    if GetInstanceHungry() == GetInstanceHungry() {
        fmt.Println("is equal")
    } else {
        fmt.Println("not equal")
    }
}

 

优点

1. 为整个系统提供一个全局的访问点，利于管理。
2. 全局只有一个该对象，节约内存。
3. 避免了频繁的创建销毁，提示性能。

缺点

1. 不适用于变化的对象，如果同一类型的对象总是要在不同的用例场景发生变化，单例就会引起数据的错误。
2. 由于单例模式中没有抽象层，因此单例类的扩展有很大的困难。