推荐使用 sync.Once 实现单例,它本质是安全高效的双重检查锁;手动 DCL 需用 atomic.Pointer 和 mutex 配合,易出错;纯 mutex 方式性能差,应避免。

在 Go 中实现双重检查锁(Double-Checked Locking)单例模式,核心是用 sync.Once 或手动结合 sync.Mutex 与原子读写,确保线程安全且避免重复初始化。但要注意:Go 的内存模型和编译器优化让“经典 Java 风格”的双重检查锁容易出错,不推荐手写 volatile + mutex 组合,而应优先使用 sync.Once —— 它本质就是安全、高效、已验证的双重检查锁实现。
✅ 推荐方式:用 sync.Once(最简洁、最安全)
sync.Once 内部已做内存屏障和原子控制,保证 Do 中的函数只执行一次,且对所有 goroutine 可见。无需手动加锁或判断 nil。
- 定义一个私有全局变量(指针类型)和一个
sync.Once实例 - 提供获取实例的函数,在其中调用
once.Do()初始化 - 初始化逻辑只运行一次,后续调用直接返回已创建的实例
示例:
package singleton
import "sync"
type Config struct {
Host string
Port int
}
var (
configInstance *Config
once sync.Once
)
func GetConfig() *Config {
once.Do(func() {
configInstance = &Config{
Host: "localhost",
Port: 8080,
}
})
return configInstance
}
⚠️ 谨慎尝试:手动双重检查锁(仅作理解,生产环境慎用)
若坚持模拟经典 DCL(如学习目的),必须配合 sync/atomic 控制初始化状态,并确保写入实例前完成内存可见性。Go 不支持 Java 的 volatile,需用 atomic.StorePointer 和 atomic.LoadPointer 配合 unsafe.Pointer。
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- 用
atomic.Value或atomic.Pointer(Go 1.19+)存储实例指针 - 第一次读为 nil → 加锁 → 再次检查是否仍为 nil → 初始化并原子写入
- 必须用原子操作读写指针,否则可能看到部分写入的脏数据
简化版(Go 1.19+):
var (
config atomic.Pointer[Config]
mu sync.Mutex
)
func GetConfigDCL() *Config {
p := config.Load()
if p != nil {
return p
}
mu.Lock()
defer mu.Unlock()
if p = config.Load(); p != nil {
return p
}
newConfig := &Config{Host: "localhost", Port: 8080}
config.Store(newConfig)
return newConfig
}
❌ 常见错误:纯 mutex + nil 判断(性能差、不必要)
每次调用都加锁再判断,失去“双重检查”意义,变成单锁单例,吞吐量低。尤其高并发下,mu.Lock() 成为瓶颈。
错误写法示例:
func GetConfigBad() *Config {
mu.Lock() // ❌ 每次都锁!
defer mu.Unlock()
if configInstance == nil {
configInstance = &Config{...}
}
return configInstance
}
? 补充建议:支持初始化参数或错误处理
如果单例创建可能失败(如加载配置文件、连接数据库),可扩展 sync.Once 方式,用额外变量保存 error:
var (
dbInstance *sql.DB
dbErr error
dbOnce sync.Once
)
func GetDB() (*sql.DB, error) {
dbOnce.Do(func() {
dbInstance, dbErr = sql.Open("mysql", "user:pass@tcp(127.0.0.1:3306)/test")
})
return dbInstance, dbErr
}
不复杂但容易忽略:单例对象本身也需考虑并发安全。例如 *sql.DB 是并发安全的,但自定义结构体若含非同步字段(如 map、slice),仍需额外保护。










