使用场景

多线程场景访问资源，控制只有一个对象操作资源，并对该对象加锁使用
需要保证全局唯一的类，如配置类

实现步骤

在类中添加一个私有静态成员变量用于保存单例实例。
声明一个公有静态构建方法用于获取单例实例。
在静态方法中实现"延迟初始化"。该方法会在首次被调用时创建一个新对象，并将其存储在静态成员变量中。此后该方法每次被调用时都返回该实例。
将类的构造函数设为私有。类的静态方法仍能调用构造函数，但是其他对象不能调用。
检查客户端代码，将对单例的构造函数的调用替换为对其静态构建方法的调用。

优缺点

优点

可以保证一个类只有一个实例。
仅在首次请求单例对象时对其进行初始化。

缺点

违反了单一职责原则，该模式同时解决了两个问题。
在多线程环境下需要进行特殊处理，避免多个线程多次创建单例对象。

与其它模式的关系

外观模式类通常可以转换为单例模式类，因为在大部分情况下一个外观对象就足够了。
如果你能将对象的所有共享状态简化为一个享元对象，那么享元模式就和单例类似了。但这两个模式有两个根本性的不同。
- 只会有一个单例实体。但是享元类可以有多个实体，各实体的内在状态也可以不同。
- 单例对象可以是可变的。享元对象是不可变的。
抽象工厂模式、生成器模式和原型模式都可以用单例来实现。

示例

示例一

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package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

var lock = &sync.Mutex{}

type single struct {
}

var singleInstance *single

func getInstance() *single {
    if singleInstance == nil {
        lock.Lock()
        defer lock.Unlock()
        if singleInstance == nil {
            fmt.Println("Creating single instance now.")
            singleInstance = &single{}
        } else {
            fmt.Println("Single instance already created.")
        }
    } else {
        fmt.Println("Single instance already created.")
    }

    return singleInstance
}

示例二

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package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

var once sync.Once

type single struct {
}

var singleInstance *single

func getInstance() *single {
    if singleInstance == nil {
        once.Do(
            func() {
                fmt.Println("Creating single instance now.")
                singleInstance = &single{}
            })
    } else {
        fmt.Println("Single instance already created.")
    }

    return singleInstance
}

示例三

饿汉模式，仅适用于实例的早期初始化工作已经确定时。

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package main

var singleInstance *single

type single struct {
}

func init() {
	singleInstance = &single{}
}

References

guru

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优缺点

与其它模式的关系

示例

示例一

示例二

示例三

References