Golang設計模式-單例模式

一.介紹

意圖：保證一個類僅有一個實例，並提供一個訪問它的全局訪問點。

主要解決：一個全局使用的類頻繁地創建與銷燬。

何時使用：當您想控制實例數目，節省系統資源的時候。

如何解決：判斷系統是否已經有這個單例，如果有則返回，如果沒有則創建。

關鍵代碼：構造函數是私有的。

二.代碼

2.1 懶漢模式

type singleton struct{}
var ins *singleton
func GetIns() *singleton{
    if ins == nil {
     　ins = &singleton{}
    }
    return ins
}

缺點：非協程安全。當正在創建時，有協程來訪問此時ins = nil就會再創建，單例類就會有多個實例了。

2.2 餓漢模式

type singleton struct{}
var ins *singleton = &singleton{}
func GetIns() *singleton{
     return ins
}

缺點：如果singleton創建初始化比較複雜耗時時，加載時間會延長。

2.3 懶漢加鎖

type singleton struct{}
var ins *singleton
var mu sync.Mutex
func GetIns() *singleton{
    mu.Lock()
    defer mu.Unlock()
    if ins == nil {
     　　ins = &singleton{}
    }
    return ins
}

缺點：雖然解決併發的問題，但每次加鎖是要付出代價的

2.4 雙重鎖

type singleton struct{}
var ins *singleton
var mu sync.Mutex
func GetIns() *singleton{  
  　if ins == nil {
     　mu.Lock()
       defer mu.Unlock()
       if ins == nil {
       　ins = &singleton{}
       }
    }
    return ins
}

2.5 sync.Once實現

type singleton struct{}
var ins *singleton
var once sync.Once
func GetIns() *singleton {
    once.Do(func(){
       ins = &singleton{}
    })
    return ins
}

三.優缺點

優點：

• 在內存裏只有一個實例，減少了內存的開銷，尤其是頻繁的創建和銷燬實例（比如管理學院首頁頁面緩存）。
• 避免對資源的多重佔用（比如寫文件操作）。

缺點：沒有接口，不能繼承，與單一職責原則衝突，一個類應該只關心內部邏輯，而不關心外面怎麼樣來實例化。

四.使用場景

• 要求生產唯一序列號。
• WEB 中的計數器，不用每次刷新都在數據庫里加一次，用單例先緩存起來。
• 創建的一個對象需要消耗的資源過多，比如 I/O 與數據庫的連接等。