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如何使用Golang实现双重检查锁单例模式

P粉602998670

发布： 2025-10-02 17:15:02

原创

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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。

如何使用golang实现双重检查锁单例模式

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：

<strong>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
}</strong>

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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：

<strong>var once sync.Once

func GetInstanceSafe() *Singleton {
    once.Do(func() {
        instance = &Singleton{data: "I'm the only instance"}
    })
    return instance
}</strong>

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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。

以上就是如何使用Golang实现双重检查锁单例模式的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！