Golang如何实现单例模式_Golang Singleton模式实现方法总结

Go中单例模式通过包级变量和函数实现，常见方式包括：1. 懒汉模式（非并发安全）在首次调用时创建实例，但多协程下存在竞态条件；2. 加锁实现通过sync.Mutex确保线程安全，但每次调用均加锁影响性能；3. 双重检查锁定推荐使用sync.Once，保证初始化函数仅执行一次，兼具安全与效率；4. 饿汉模式在包初始化时创建实例，天然并发安全，适用于初始化成本低的场景。最推荐sync.Once实现的懒加载，兼顾安全性与性能，饿汉模式适合简单场景，选择依据为是否需延迟初始化、性能要求及代码可读性。

在Go语言中，单例模式用于确保一个类型仅被实例化一次，并提供一个全局访问点。由于Go没有类的概念，通常使用包级变量和函数来实现单例。以下是几种常见的实现方式及其特点。

1. 懒汉模式（非并发安全）

懒汉模式在第一次调用时才创建实例，适合资源初始化较重的场景。但未加锁时在多协程下可能创建多个实例。

示例代码：

var instance *Singleton
type Singleton struct{}

func GetInstance() *Singleton {
    if instance == nil {
        instance = &Singleton{}
    }
    return instance
}

这种方式简单，但在高并发下存在竞态条件，不推荐在生产环境直接使用。

2. 加锁实现（并发安全但性能较低）

通过sync.Mutex保证只有一个协程能创建实例，解决并发问题。

var (
    instance *Singleton
    mu       sync.Mutex
)

func GetInstance() *Singleton {
    mu.Lock()
    defer mu.Unlock()
    if instance == nil {
        instance = &Singleton{}
    }
    return instance
}

虽然线程安全，但每次调用都加锁，影响性能。

3. 双重检查锁定（推荐写法之一）

在加锁前后都检查实例是否已创建，减少锁竞争。

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var instance *Singleton
var once sync.Once

func GetInstance() *Singleton {
    if instance == nil {
        once.Do(func() {
            instance = &Singleton{}
        })
    }
    return instance
}

注意： 上面写法有误，正确应只用sync.Once，无需手动判空。 更正如下：

var instance *Singleton
var once sync.Once

func GetInstance() *Singleton {
    once.Do(func() {
        instance = &Singleton{}
    })
    return instance
}

利用sync.Once保证函数仅执行一次，既安全又高效，是推荐做法。

4. 包初始化时创建（饿汉模式）

利用Go的init函数或包变量在程序启动时完成初始化。

var instance = &Singleton{}

type Singleton struct{}

func GetInstance() *Singleton {
    return instance
}

实例在包加载时就创建，天然并发安全，适用于初始化成本不高且必定使用的场景。

基本上就这些常见方式。最推荐的是sync.Once实现的懒加载，兼顾安全与性能。饿汉模式适合简单直接的场景。选择哪种方式取决于具体需求：是否需要延迟初始化、对性能的要求、代码可读性等。

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