深入解析高性能Go中的sync.Once实现原理

最新推荐文章于 2025-06-18 01:34:14 发布

倪俪珍Phineas

最新推荐文章于 2025-06-18 01:34:14 发布

阅读量386

点赞数 3

CC 4.0 BY-SA版权

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/gitblog_00628/article/details/148552344

深入解析高性能Go中的sync.Once实现原理

high-performance-go high performance coding with golang（Go 语言高性能编程，Go 语言陷阱，Gotchas，Traps）项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/hi/high-performance-go

引言

在Go语言并发编程中，sync.Once是一个简单但极其重要的同步原语。它能够确保某个操作在并发环境下仅执行一次，这种特性在单例模式、延迟初始化等场景中非常有用。本文将深入探讨sync.Once的设计原理、使用场景和性能优化细节。

sync.Once的核心特性

sync.Once提供了一种线程安全的方式来执行一次性初始化操作，它具有以下关键特性：

线程安全：可以在多个goroutine中安全调用
惰性初始化：仅在第一次调用时执行初始化函数
高效性：通过巧妙的设计减少了性能开销

典型使用场景

配置加载

考虑一个需要加载配置的场景，配置只需要加载一次，但可能在多个goroutine中被访问：

var (
    config *Config
    once   sync.Once
)

func LoadConfig() *Config {
    once.Do(func() {
        // 初始化配置
        config = &Config{
            Host: os.Getenv("APP_HOST"),
            Port: os.Getenv("APP_PORT"),
        }
    })
    return config
}

数据库连接池初始化

var (
    dbPool *sql.DB
    dbOnce sync.Once
)

func GetDB() *sql.DB {
    dbOnce.Do(func() {
        var err error
        dbPool, err = sql.Open("mysql", "user:password@/dbname")
        if err != nil {
            log.Fatal(err)
        }
    })
    return dbPool
}

实现原理剖析

sync.Once的实现非常精炼，但蕴含了几个重要的设计思想：

type Once struct {
    done uint32
    m    Mutex
}

func (o *Once) Do(f func()) {
    if atomic.LoadUint32(&o.done) == 0 {
        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()
    }
}