单例模式的概念

单例模式很容易记住。就像名称一样，它只能提供对象的单一实例，保证一个类只有一个实例，并提供一个全局访问该实例的方法。

在第一次调用该实例时被创建，然后在应用程序中需要使用该特定行为的所有部分之间重复使用。

单例模式结构

单例模式的使用场景

你会在许多不同的情况下使用单例模式。比如：

  • 当你想使用同一个数据库连接来进行每次查询时
  • 当你打开一个安全 Shell（SSH）连接到一个服务器来做一些任务时。 而不想为每个任务重新打开连接
  • 如果你需要限制对某些变量或空间的访问，你可以使用一个单例作为 作为这个变量的门（在 Go 中使用通道可以很好地实现）
  • 如果你需要限制对某些空间的调用数量，你可以创建一个单例实例使得这种调用只在可接受的窗口中进行

单例模式还有跟多的用途，这里只是简单的举出一些。

单例模式例子：特殊的计数器

我们可以写一个计数器，它的功能是用于保存它在程序执行期间被调用的次数。这个计数器的需要满足的几个要求：

countcount = 0countAddOnecount

在这个场景下，我们需要有 3 个测试来坚持我们的单元测试。

第一个单元测试

与 Java 或 C++ 这种面向对象语言中不同，Go 实现单例模式没有像静态成员的东西（通过 static 修饰），但是可以通过包的范围来提供一个类似的功能。

首先，我们要为单例对象编写包的声明：

然后，我们通过编写测试代码来验证我们声明的函数：

第一个测试是检查是显而易见，但在复杂的应用中，其重要性也不小。当我们要求获得一个计数器的实例时，我们实际上需要得到一个结果。

expectedCounter

运行上面的代码：

单例模式实现

最后，我们必须实现单例模式。正如我们前面提到的，通常做法是写一个静态方法和实例来检索单例模式实例。

static

首先，我们创建一个结构体，其中包含我们想要保证的对象 在程序执行过程中成为单例的对象。

NULLnilnilNULL
var instance *singleton*nilinstance
GetInstanceinstance == nilinstance = new(singleton)
Addone()

再一次运行单元测试代码：

单例模式优缺点

优点：

  • 你可以保证一个类只有一个实例。
  • 你获得了一个指向该实例的全局访问节点。
  • 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。
  • 单例模式可能掩盖不良设计， 比如程序各组件之间相互了解过多等。
  • 该模式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。
  • 单例的客户端代码单元测试可能会比较困难， 因为许多测试框架以基于继承的方式创建模拟对象。 由于单例类的构造函数是私有的， 而且绝大部分语言无法重写静态方法， 所以你需要想出仔细考虑模拟单例的方法。 要么干脆不编写测试代码， 或者不使用单例模式。
您可能感兴趣的文章: