【go写设计模式】单例模式全都用我的

单例模式

问题

为什么要有单例模式？

第一是不想浪费资源，多次初始化会造成浪费。都用我的就好了。
其次是统一，如果是需要统一的东西，那就只创立一个入口，让大家只能用我的。

使用场景

• 需要频繁创建的一些类，使用单例可以降低系统的内存压力，减少 GC。
• 某类只要求生成一个对象的时候，如一个班中的班长、每个人的身份证号等。
• 某些类创建实例时占用资源较多，或实例化耗时较长，且经常使用。
• 某类需要频繁实例化，而创建的对象又频繁被销毁的时候，如多线程的线程池、网络连接池等。
• 频繁访问数据库或文件的对象。
• 对于一些控制硬件级别的操作，或者从系统上来讲应当是单一控制逻辑的操作，如果有多个实例，则系统会完全乱套。
• 当对象需要被共享的场合。由于单例模式只允许创建一个对象，共享该对象可以节省内存，并加快对象访问速度。如 Web 中的配置对象、数据库的连接池等。

实现

懒汉式：在使用的时候再初始化。针对要强制统一的情况。
饿汉式：最开始就初始化。针对不想浪费资源的情况，是大量使用的类。

代码

//Singleton 懒汉式单例
type Singleton struct{}

var singleton *Singleton
var once sync.Once

//GetInstance 用于获取单例模式对象
func GetInstance() *Singleton {
	once.Do(func() {
		singleton = &Singleton{}
	})
	return singleton
}

// Singleton2 饿汉式单例
type Singleton2 struct{}

var singleton2 *Singleton2

func init() {
	singleton2 = &Singleton2{}
}

// GetInstance 获取实例
func GetInstance2() *Singleton2 {
	return singleton2
}

单元测试

package singleton

import (
	"sync"
	"testing"
)

const parCount = 100

func TestSingleton(t *testing.T) {
	ins1 := GetInstance()
	ins2 := GetInstance()
	if ins1 != ins2 {
		t.Fatal("instance is not equal")
	}
}

func TestParallelSingleton(t *testing.T) {
	wg := sync.WaitGroup{}
	wg.Add(parCount)
	instances := [parCount]*Singleton{}
	for i := 0; i < parCount; i++ {
		go func(index int) {
			instances[index] = GetInstance()
			wg.Done()
		}(i)
	}
	wg.Wait()
	for i := 1; i < parCount; i++ {
		if instances[i] != instances[i-1] {
			t.Fatal("instance is not equal")
		}
	}
}

func TestSingleton2(t *testing.T) {
	ins1 := GetInstance2()
	ins2 := GetInstance2()
	if ins1 != ins2 {
		t.Fatal("instance is not equal")
	}
}

func TestParallelSingleton2(t *testing.T) {
	wg := sync.WaitGroup{}
	wg.Add(parCount)
	instances := [parCount]*Singleton2{}
	for i := 0; i < parCount; i++ {
		go func(index int) {
			instances[index] = GetInstance2()
			wg.Done()
		}(i)
	}
	wg.Wait()
	for i := 1; i < parCount; i++ {
		if instances[i] != instances[i-1] {
			t.Fatal("instance is not equal")
		}
	}
}

单例模式的优点：

• 单例模式可以保证内存里只有一个实例，减少了内存的开销。
• 可以避免对资源的多重占用。
• 单例模式设置全局访问点，可以优化和共享资源的访问。

单例模式的缺点：

• 单例模式一般没有接口，扩展困难。如果要扩展，则除了修改原来的代码，没有第二种途径，违背开闭原则。
• 在并发测试中，单例模式不利于代码调试。在调试过程中，如果单例中的代码没有执行完，也不能模拟生成一个新的对象。
• 单例模式的功能代码通常写在一个类中，如果功能设计不合理，则很容易违背单一职责原则。

其实凡是有利就有弊，只要针对自己的场景选择合适的模式就好了。