双重检查锁用于Go中单例模式的并发控制,先通过atomic读取初始化状态避免加锁开销,未初始化时获取mutex并二次检查确保仅创建一次实例;02. sync.Once提供更安全简洁的替代方案,内部实现已包含双重检查与内存屏障,推荐实际项目使用。

在Golang中实现双重检查锁(Double-Checked Locking)单例模式时,核心目标是确保全局仅创建一个实例,同时避免多协程竞争带来的重复初始化问题。虽然Go推荐使用sync.Once来实现单例,但理解双重检查锁的写法有助于掌握并发控制细节。
为什么需要双重检查锁
在高并发场景下,多个goroutine可能同时调用单例获取方法。如果不对实例初始化做同步控制,可能导致多次创建。直接加锁会影响性能,因此引入“双重检查”机制:先判断是否已初始化,避免不必要的加锁开销。
使用sync.Mutex和atomic进行双重检查
以下是基于sync.Mutex和sync/atomic包实现的双重检查锁单例模式:
package main
import (
"sync"
"sync/atomic"
)
type Singleton struct {
data string
}
var instance *Singleton
var initialized uint32
var mu sync.Mutex
func GetInstance() *Singleton {
// 第一次检查:无需加锁
if atomic.LoadUint32(&initialized) == 1 {
return instance
}
mu.Lock()
defer mu.Unlock()
// 第二次检查:防止多个goroutine同时进入
if initialized == 0 {
instance = &Singleton{data: "I'm the only instance"}
atomic.StoreUint32(&initialized, 1)
}
return instance
}
说明:
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- 使用
atomic.LoadUint32读取初始化状态,避免锁竞争。 - 只有在未初始化时才获取互斥锁,减少性能损耗。
- 加锁后再次检查
initialized,防止多个goroutine同时创建实例。 - 通过
atomic.StoreUint32保证写操作的原子性。
更简洁的方式:sync.Once
Go标准库提供了更安全、简洁的方案——sync.Once,它内部已处理了双重检查逻辑:
var once sync.Once
func GetInstanceSafe() *Singleton {
once.Do(func() {
instance = &Singleton{data: "I'm the only instance"}
})
return instance
}
sync.Once保证Do中的函数只执行一次,且具有内存屏障效果,能正确发布对象引用,避免因编译器重排序导致的问题。
基本上就这些。虽然手动实现双重检查有助于理解底层机制,但在实际项目中建议优先使用sync.Once,代码更清晰且不易出错。










