转: Go -- 单例
最近在学习Golang,想着可以就以前的知识做一些串通,加上了解到go语言也是面向对象编程语言之后。在最近的开发过程中,我碰到一个问题,要用go语言实现单例模式。本着“天下知识,同根同源”(我瞎掰的~),我心想,这有什么难的,可是真正做起来,还是碰到了不少问题。
下面是我的经历:
1.我先是完成了我的第一版单例模式,就是非并发,最简单的一种,懒汉模式:
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var instance *single type single struct { Name string } func GetInstance()*single{ if m == nil{ m = &single{} } return m } func main(){ a := GetInstance() a.Name = "a" b := GetInstance() b.Name = "b" fmt.Println(&a.Name, a) fmt.Println(&b.Name, b) fmt.Printf( "%p %T\n" , a, a) fmt.Printf( "%p %T\n" , b, b) } |
结果如下:
0xc04203e1b0 &{b}
0xc04203e1b0 &{b}
0xc04203e1b0 *main.single
0xc04203e1b0 *main.single
可以看到,我们已经实现了简单的单例模式,我们申请了两次实例,在改变一个第二个实例的字段之后,第一个也随之改变了。而且从他们的地址都相同也可以看出是同一个对象。但是,这样简陋的单例模式在并发下就容易出错,非线程安全的。
现在我们是在并发的情况下去调用的 GetInstance
函数,现在恰好第一个goroutine执行到m = &Manager {}
这句话之前,第二个goroutine也来获取实例了,第二个goroutine去判断m是不是nil,因为m = &Manager{}
还没有来得及执行,所以m肯定是nil,现在出现的问题就是if中的语句可能会执行两遍!
2.紧接着我们做了一些改进,给单例模式加了锁:
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var m *single var lock sync.Mutex type single struct { Name string } func GetInstance()*single{ lock.Lock() defer lock.Unlock() if m == nil{ m = &single{} } return m } |
结果同上。
与此同时,新的问题出现了,在高并发环境下,现在不管什么情况下都会上一把锁,而且加锁的代价是很大的,有没有办法继续对我们的代码进行进一步的优化呢?
3.双重锁机制:
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var m *single var lock sync.Mutex type single struct { Name string } func GetInstance()*single{ if m == nil{ lock.Lock() defer lock.Unlock() if m == nil{ m = &single{} } } return m } |
这次我们用了两个判断,而且我们将同步锁放在了条件判断之后,这样做就避免了每次调用都加锁,提高了代码的执行效率。理论上写到这里已经是很完美的单例模式了,但是我们在go语言里,我们有一个很优雅的写法。
4.sync包里的Once.Do()方法
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var m *single var once sync.Once type single struct { Name string } func GetInstance()*single{ once.Do( func () { m = &single{} }) return m } |
Once.Do方法的参数是一个函数,这里我们给的是一个匿名函数,在这个函数中我们做的工作很简单,就是去赋值m变量,而且go能保证这个函数中的代码仅仅执行一次!