シングルトン実装スキームに移行

誰もがシングルトンパターンをよく知っており、次のように定義されています。クラスは1つのオブジェクト（またはインスタンス）のみを作成でき、このクラスはシングルトンクラスです。このデザインパターンは、シングルトンデザインパターンまたはシングルトンと呼ばれます。略してパターン。

シングルトンモードは比較的簡単に理解できますが、実際に実装する際に考慮する必要のある詳細が多数あります。一般的な考慮事項は次のとおりです。

コンストラクターは、新規によるインスタンスの外部作成を回避するために、プライベートアクセス権を持っている必要があります
オブジェクトを作成するときは、スレッドセーフの問題を考慮してください
遅延読み込みをサポートするかどうかを検討する
getInstance（）のパフォーマンスが高いかどうかを検討します（ロックするかどうか）

コード

文法が異なり、これらの点への注意度も異なります。Go言語の場合、sync.Once.Doを使用した記述方法は次のとおりです。この関数の目的は、1回だけ実行することです。

だから私たちは書くことができます：

type Single struct {
    
    

}
var (
   once sync.Once
   single     *Single
)


func GetSingleInstance() *Single {
    
    
   once.Do(func() {
    
    
      single = &Single{
    
    }
   })
   return single
}

リクエストの数に関係なく、Singleのインスタンスは1つだけです。

テスト

次に、シナリオについて考えてみましょう。100個のリクエストが突然GetSingleInstanceインターフェイスを同時にリクエストした場合、これらのリクエストはDoが実行されるのを待つのでしょうか、それともDoに関係なくシングルを返すだけでしょうか。

理論的には、Doの実行が完了するまで待つ必要があります。そうしないと、返されるシングルが空になり、重大なエラーが発生します。そう思いますが、テストしてみましょう。

package main

import (
   "fmt"
   "strconv"
   "sync"
   "time"
)

func main() {
    
    
   var once sync.Once
   onceBody := func() {
    
    
      fmt.Println("Only once start")
      time.Sleep(time.Second * 5)
      fmt.Println("Only once end")
   }

   for i := 0; i < 5; i++ {
    
    
      j := i
      go func(int) {
    
    
         fmt.Println(j)
         once.Do(onceBody)
         fmt.Println("lll" + strconv.Itoa(j))
      }(j)

   }
   fmt.Println("finished")
   time.Sleep(time.Second * 10)
}

テスト計画は非常に単純です。5つのゴルーチンを開始し、同時にDoを呼び出します。一度、Bodyが5秒間スリープを設定したら、出力を確認するだけで、ブロックされるかどうかを判断できます。

実行結果は以下のとおりです。

➜は、実行main.goが行くMYPROJECT
終了
0を
一度だけ起動する
2
4
3
1を
一度だけ、最後
lll2
lll4
lll0
lll1
lll3

Doが実行された後にのみすべてのゴルーチンが出力されることがわかります。これは、Doが呼び出されることを示していますが、実際に実行されるのは1つだけです。実際の実行が完了する前に、他のゴルーチンはブロックされます。

実際、隠れたリスクがあります。Doによって実行される関数に時間がかかると、多数のゴルーチンが蓄積されます。これは、プログラミング時に考慮する必要があります。

実装

Do機能はどのように実装されていますか？ソースコードを見てみましょう：

func (o *Once) Do(f func()) {
    
    
   if atomic.LoadUint32(&o.done) == 0 {
    
    
      // Outlined slow-path to allow inlining of the fast-path.
      o.doSlow(f)
   }
}
func (o *Once) doSlow(f func()) {
    
    
	o.m.Lock()
	defer o.m.Unlock()
	if o.done == 0 {
    
    
		defer atomic.StoreUint32(&o.done, 1)
		f()
	}
}

複数のゴルーチンがdone値が0であることを確認する場合、doSlowと入力すると、1つのゴルーチンのみがロックを取得し、他のゴルーチンはブロックされません。

実用的なものは、より一般的な技術であり、主に相互排他ロック、セマフォ、および延期ですが、設計は依然として非常に巧妙です。これはGoの利点でもあります。競合を解決するためのロックの使用は高速で安全かつ便利ですが、パフォーマンスの問題を考慮する必要があります。

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