Golang基于sync.Once实现单例的操作代码

时间:2022-11-02 Hugo Lei 人气:0

在go里实现单例模式有多种方式：

基于lock
基于init函数
基于sync.Once

本文介绍基于sync.Once的方式来实现单例，熟练掌握这种模式，并理解其底层原理，对大部分人来讲已经完全够用了。

基于sync.Once实现单例

// 其他package也可见，在其他地方也可以new新对象
// 但是最终调用Conn()方法时，都是用的single这个单例
// 1
type Driver struct {
	// 小写字母开头，外部不可访问，所以new个Driver新对象也没用
	// 2
	conn string
}

// 全局变量，指针默认值为nil
// 3
var single *Driver // 单例
var once sync.Once

// 对外暴露的公共方法
func (s *Driver) Conn() {
	fmt.Printf("conn=%s", single.conn) // do something
}

// 4
func GetDriverSingleton() *Driver {
	// 对GetDriverSingleton()方法的调用，都会执行once.Do()方法，只不过参数func()只会被执行一次
	// 若并发执行once.Do()，多个协程会阻塞，因内部是通过Mutex来控制
	once.Do(func() {
		single = new(Driver)
		single.conn = "single conn"
		time.Sleep(50 * time.Millisecond)
	})
	return single
}

单例类型定义Driver

Driver类的方法要支持跨包访问，因此需要以大写字母开头。
小写字母开头，作用域仅限于包内部。

类Field conn

类变量conn需要小写字母开头，跨包不可访问，避免在包外被修改。

但是包内还是有可能被修改。

once.Do(func() {})

每次调用GetDriverSingleton()，都会调用once.Do()方法，但是在once.Do()方法内部，仅会执行一次参数func(){}，因此就保证了单例唯一初始化。

并发访问once.Do()

不会有并发访问问题，因once.Do()内部通过mutex来控制。

// once.DO()
if atomic.LoadUint32(&o.done) == 0 {
	// Outlined slow-path to allow inlining of the fast-path.
	o.doSlow(f)
}

// doSlow()
func (o *Once) doSlow(f func()) {
	o.m.Lock() // 互斥锁
	defer o.m.Unlock()
	if o.done == 0 {
		defer atomic.StoreUint32(&o.done, 1)
		f()
	}
}

对外暴露方法Conn()

外部对Conn()方法的调用，最终都由单例single来实现。

重新new(Driver)会发生什么？

很遗憾，无法将构造函数改成private，也就是说，在包外部是可以通过new(Driver)来创建新的对象。

但无论是哪个对象，对公开方法Conn()的调用，最终都是由单例single来执行的。

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