Golang中的同步工具sync.Once详解

sync.Once

sync.Once是Golang标准库中的一个同步工具，作用是保证指定函数只被执行一次，可以用于并发安全的单次初始化、单次执行等场景。

使用方法和示例

sync.Once的实现原理是基于原子性操作和锁的机制，只有一个方法Do(f func())，在第一次调用Do时，会执行函数f并将once对象标记为已完成；第二次及以后调用Do时，将不再执行函数f。看个例子：

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
)

func main() {
	var once sync.Once
	onceBody := func() {
		fmt.Println("只执行一次")
	}
	done := make(chan bool)

	for i := 0; i < 10; i++ {
		go func() {
			once.Do(onceBody)
			done <- true
		}()
	}
	for i := 0; i < 10; i++ {
		<-done
	}
}

本例中开启了10个goroutine，每个goroutine中都调用了once.Do(onceBody)，但onceBody方法只执行了一次。

sync.Once内部使用了一个bool类型的标志位，记录了对应函数是否已经被执行过。当Do方法第一次被调用时，该方法会获取锁并检查标志位，如果标志位为false，则执行函数并将标志位设置为 true，否则直接返回锁并退出。通过原子性的CAS操作进行设置和读取，保证并发的正确性。

假如想要实现一个对象的延迟初始化，只有在第一次被访问时才进行初始化操作，可以使用sync.Once来实现，代码如下：

type MyObject struct {
  // 懒加载初始化参数 
  initParams string

  // 初始化后的值
  value string

  // once对象
  once sync.Once
}

// 初始化函数，只被调用一次
func (o *MyObject) init() {
  o.value = "initialized with " + o.initParams
}

// 获取对象的value字段，如果对象还没有初始化，则初始化之后再返回
func (o *MyObject) Value() string {
  o.once.Do(o.init)
  return o.value
}

使用了sync.Once实现了对象的懒加载，保证了并发访问的安全性和初始化只被执行一次。当第一个goroutine调用Value方法时，会执行init函数，初始化MyObject的value字段，并标记MyObject对象的once已经执行过。后续的其他goroutine再调用Value方法时，直接返回value字段，不再进行初始化。