0

0

Go 如何优雅实现单例模式(线程安全版)

舞夢輝影

舞夢輝影

发布时间:2026-01-30 13:16:03

|

961人浏览过

|

来源于php中文网

原创

直接用全局变量加init函数不安全,因为init只保证包级初始化一次,无法保障懒加载时多goroutine并发调用的初始化安全;sync.Once才是官方推荐的轻量、线程安全方案。

go 如何优雅实现单例模式(线程安全版)

为什么直接用全局变量加 init 函数不安全

很多人写 init() 里初始化一个全局指针,以为这就叫单例。但问题在于:如果多个 goroutine 同时首次调用该单例的获取函数(比如 GetInstance()),而这个函数又没做同步控制,就可能触发多次初始化——init() 确实只执行一次,但它只管包级初始化,不管“懒加载”逻辑的并发安全。

sync.Once 是最轻量且推荐的方案

sync.Once 内部用原子操作 + 互斥锁组合实现,保证 Do() 中的函数有且仅执行一次,且所有 goroutine 都会阻塞等待它完成。这是 Go 官方明确推荐的单例初始化方式。

常见错误是把 sync.Once 放在函数内部(每次调用都新建一个),正确做法是作为包级变量:

var (
    instance *Singleton
    once     sync.Once
)

func GetInstance() *Singleton {
    once.Do(func() {
        instance = &Singleton{...}
    })
    return instance
}
  • 不要在 once.Do() 外面加额外锁,sync.Once 已包含必要同步
  • 不要在 Do() 回调里做耗时操作(如网络请求、大文件读取),否则所有 goroutine 都会卡住等它结束
  • 如果初始化可能失败,需额外封装返回 error;sync.Once 本身不支持失败重试

如果需要带参数或可配置的单例,别硬塞进 Do

一旦初始化逻辑依赖运行时参数(比如从 config 加载地址、TLS 配置),就不能把 GetInstance() 设计成无参函数再靠 sync.Once 搞定。这时候应拆成两步:

  • 先调用 NewSingleton(cfg Config) 构造实例(可多次调用,但通常只调一次)
  • 再由使用者显式赋值给包级变量,或用 sync.Once 包裹构造过程,但把配置传入闭包

例如:

Grokipedia
Grokipedia

xAI推出的AI在线百科全书

下载
var (
    instance *Singleton
    once     sync.Once
)

func InitSingleton(cfg Config) {
    once.Do(func() {
        instance = NewSingleton(cfg)
    })
}

注意:此时 InitSingleton() 必须在所有并发调用 GetInstance() 前完成,否则仍可能触发竞态。

不要用 double-check lock(DCL)模拟 Java 风格单例

有人试图用 atomic.LoadPointer + sync.Mutex 手写双重检查,这在 Go 里既没必要也不安全——Go 的内存模型不保证编译器和 CPU 的重排序行为能被 DCL 正确约束,而且 sync.Once 已足够高效(首次之后几乎零开销)。自己实现容易漏掉 unsafe.Pointer 转换、内存屏障或锁粒度问题。

更隐蔽的坑是:哪怕你写对了 DCL,也比 sync.Once 多出至少 2–3 倍的指令路径和 cache miss,实际性能反而更差。

真正需要极致性能的场景(比如每微秒调用百次),说明单例本身设计可能有问题——考虑是否真需要全局唯一,还是该用对象池(sync.Pool)或依赖注入。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
golang如何定义变量
golang如何定义变量

golang定义变量的方法:1、声明变量并赋予初始值“var age int =值”;2、声明变量但不赋初始值“var age int”;3、使用短变量声明“age :=值”等等。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

182

2024.02.23

golang有哪些数据转换方法
golang有哪些数据转换方法

golang数据转换方法:1、类型转换操作符;2、类型断言;3、字符串和数字之间的转换;4、JSON序列化和反序列化;5、使用标准库进行数据转换;6、使用第三方库进行数据转换;7、自定义数据转换函数。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

229

2024.02.23

golang常用库有哪些
golang常用库有哪些

golang常用库有:1、标准库;2、字符串处理库;3、网络库;4、加密库;5、压缩库;6、xml和json解析库;7、日期和时间库;8、数据库操作库;9、文件操作库;10、图像处理库。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

343

2024.02.23

golang和python的区别是什么
golang和python的区别是什么

golang和python的区别是:1、golang是一种编译型语言,而python是一种解释型语言;2、golang天生支持并发编程,而python对并发与并行的支持相对较弱等等。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

210

2024.03.05

golang是免费的吗
golang是免费的吗

golang是免费的。golang是google开发的一种静态强类型、编译型、并发型,并具有垃圾回收功能的开源编程语言,采用bsd开源协议。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

396

2024.05.21

golang结构体相关大全
golang结构体相关大全

本专题整合了golang结构体相关大全,想了解更多内容,请阅读专题下面的文章。

240

2025.06.09

golang相关判断方法
golang相关判断方法

本专题整合了golang相关判断方法,想了解更详细的相关内容,请阅读下面的文章。

194

2025.06.10

golang数组使用方法
golang数组使用方法

本专题整合了golang数组用法,想了解更多的相关内容,请阅读专题下面的文章。

458

2025.06.17

C++ 设计模式与软件架构
C++ 设计模式与软件架构

本专题深入讲解 C++ 中的常见设计模式与架构优化,包括单例模式、工厂模式、观察者模式、策略模式、命令模式等,结合实际案例展示如何在 C++ 项目中应用这些模式提升代码可维护性与扩展性。通过案例分析,帮助开发者掌握 如何运用设计模式构建高质量的软件架构,提升系统的灵活性与可扩展性。

8

2026.01.30

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Kotlin 教程
Kotlin 教程

共23课时 | 3万人学习

C# 教程
C# 教程

共94课时 | 8万人学习

Java 教程
Java 教程

共578课时 | 53.4万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号