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如何使用Golang实现单例模式线程安全_Golang单例模式安全实现方法

P粉602998670

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发布时间:2025-12-15 11:43:01

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来源于php中文网

原创

Go中实现线程安全单例最推荐用sync.Once,它保证初始化逻辑仅执行一次且并发安全;其次可选init()饿汉式(启动即创建)或sync.Mutex(不推荐,易出错)。

如何使用golang实现单例模式线程安全_golang单例模式安全实现方法

在 Go 语言中,实现线程安全的单例模式最推荐的方式是使用 sync.Once —— 它天然保证初始化逻辑只执行一次,且并发安全,无需手动加锁或判断。

用 sync.Once 实现懒汉式单例(推荐)

这是最常用、最简洁、最安全的做法。单例实例在第一次调用时创建,后续直接返回已创建的实例。

  • 定义一个私有全局变量(如 instance *Singleton)和一个 sync.Once 实例
  • 在获取实例的函数中,用 once.Do() 包裹初始化逻辑
  • 即使多个 goroutine 同时调用该函数,也仅有一个会执行初始化,其余阻塞等待完成

示例:

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

用 sync.Mutex 手动加锁(不推荐,仅作了解)

虽然可行,但容易出错:比如忘记加锁、重复加锁、或在 return 前未解锁。性能也略低于 sync.Once(每次调用都要加锁)。

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  • 需声明 mu sync.Mutex 和私有实例变量
  • 在获取函数中先 mu.Lock(),检查是否已初始化;若否,则初始化并解锁;若是,解锁后直接返回
  • 注意:必须在 return 前 unlock,否则会导致死锁

利用 Go 初始化机制实现饿汉式单例

利用包初始化阶段(init() 函数)完成实例创建,天然线程安全,且无运行时开销。

  • 实例在程序启动时就创建好,适合构造成本低、必然会被使用的场景
  • 无法延迟初始化,也不支持带参数的构造(除非封装成函数)
  • 简单可靠,但灵活性不如 sync.Once 方式

示例:

var instance = &Singleton{}
func init() { /* 可选额外初始化逻辑 */ }

避免常见错误

不要用双重检查锁定(Double-Check Locking)模仿 Java 写法 —— Go 的内存模型和编译器优化会让这类写法难以保证正确性,且没必要。

  • 不要在未同步的情况下读写全局指针(如直接判空后 new)
  • 不要把 sync.Once 放在结构体里(它不是可复制类型),应作为包级变量
  • 如果单例需要传参初始化,建议封装为带参数的工厂函数 + once 控制

基本上就这些。用 sync.Once 是 Go 社区共识,简洁、安全、高效,无需过度设计。

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