簡單單例模式

單例模式是創建類型的模式，它是為了保證執行期間內只有一個實例。使用 Golang 指針可以很容易的實現單例模式，通過指針保持相同的引用。

package singleton
type singleton struct{}
var instance = &singleton{}
func getSingleton() *singleton {
    return instance
}

可以看到整個單例模式 由以下部分組成：

• 私有結構類型，在本例中為 singleton。
• 指向 singletonCon 類型的私有變量 instance。
• 一個獲取singleton 結構體的函數 getSingleton。

但 getSingleton 函數是直接就返回實例，即包加載時立即被創建。如果單例實例化時初始內容過多，就會導致程序加載用時較長。

進一步優化的方式就是要先用于驗證 singletonCon 是否已經初始化。

func getSingleton() *singleton {
    if instance ==nil {
     return instance  = &singleton{}
   }
    return instance
}

通過判斷實例是否nil 也不是很可靠。因為如果是多個協程 goroutine 同時調用該函數時，就無法保證并發安全。

加鎖的單例模式

解決并發安全最簡單的方法就是加鎖，可以使用 sync.Mutex 解決。

var mutex sync.Mutex
func getSingleton() *singleton {
    mutex.Lock()
    defer mutex.Unlock()
    if instance ==nil {
     return instance  = &singleton{}
   }
    return instance
}

每次獲取對象都需要獲取鎖然后再判斷是否 nil。如果在高度的并發環境下，可能就會導致性能問題。因為其每個協程都需要加鎖解鎖，就會導致程序性能下降。

雙check 的單例模式

加鎖有性能問題，不加鎖會有并發問題。所以有人提出另一種解決方法：雙重鎖定的方案。

func getSingleton() *singleton {
  if instance ==nil {
    mutex.Lock()
    defer mutex.Unlock()
    if instance ==nil {
     return instance  = &singleton{}
     }
   }
    return instance
}

使用兩層的 instance == nil 的判斷，再在中間加鎖。第一層判斷可以提告程序效率，不用每次都加鎖，非 nil 就可以直接返回實例。第二層的判斷就是為了解決并發安全的問題，解決多個協程 goroutine 同時都要加鎖時，再由這二層做區分。

sync.Once 的單例模式

可能其他語言會用上面的解決方式，但是在 GO 中有一個 sync.Once 的機制可以優化以上的代碼：

var once sync.Once
func getSingleton() *singleton {
    once.Do(func() {
        instance = &singleton{}
    })
    return instance
}

sync.Once?是 Go 標準庫提供的使函數只執行一次的實現。所以它可以保證多個協程 goroutine 同時執行時但是實例只會被創建一次。

Sync.Once 常用的場景：初始化配置，保持數據庫連接。所以當一個變量有且僅當第一次被訪問時進行初始化，且只初始化一次，就可以使用 sync.Once 控制其初始化。