深度解析Golang sync.Once源码

# 目录 * 什么是sync.Once * 如何使用sync.Once * 源码分析 > 文章始发于公众号【迈莫coding】[https://mp.weixin.qq.com/s/b89PmljELaPaVuLw-YIQKg](https://mp.weixin.qq.com/s/b89PmljELaPaVuLw-YIQKg) # 什么是sync.Once Once 可以用来执行且仅仅执行一次动作，常常用于单例对象的初始化场景。 Once 常常用来初始化单例资源，或者并发访问只需初始化一次的共享资源，或者在测试的时候初始化一次测试资源。 sync.Once 只暴露了一个方法 Do，你可以多次调用 Do 方法，但是只有第一次调用 Do 方法时 f 参数才会执行，这里的 f 是一个无参数无返回值的函数。 # 如何使用sync.Once 就拿我负责的一个项目来说，因为项目的配置是挂在第三方平台上，所以在项目启动时需要获取资源配置，因为需要一个方法来保证配置仅此只获取一次，因此，我们考虑使用 sync.Once 来获取资源。这样的话，可以防止在其他地方调用获取资源方法，该方法仅此执行一次。 下面我简单写个Demo来演示一个sync.Once如何使用 ```go package main import ( "fmt" "sync" ) var once sync.Once var con string func main() { once.Do(func() { con = "hello Test once.Do" }) fmt.Println(con) } ``` **代码说明：** 代码的话比较简单，就是通过调用Do方法，采用闭包方式，将字符串("hello Test once.Do")赋值给con，进而打印出值，这就是 sync.Once 的使用，比较容易上手。 但我们用一个方法或者框架时，如果不对其了如指掌，总有点不太靠谱，感觉心里不踏实。为此，我们来聊一聊 sync.Once 的源码实现，让他无处可遁。 # 源码分析 接下来分析 sync.Do 究竟是如何实现的，它存储在包sync下 once.go 文件中，源代码如下: ```go // sync/once.go type Once struct { done uint32 // 初始值为0表示还未执行过，1表示已经执行过 m Mutex } func (o *Once) Do(f func()) { // 判断done是否为0，若为0，表示未执行过，调用doSlow()方法初始化 if atomic.LoadUint32(&o.done) == 0 { // Outlined slow-path to allow inlining of the fast-path. o.doSlow(f) } } // 加载资源 func (o *Once) doSlow(f func()) { o.m.Lock() defer o.m.Unlock() // 采用双重检测机制 加锁判断done是否为零 if o.done == 0 { // 执行完f()函数后，将done值设置为1 defer atomic.StoreUint32(&o.done, 1) // 执行传入的f()函数 f() } } ``` 接下来会分为两大部分进行分析，第一部分为 Once 的结构体组成结构，第二部分为 Do 函数的实现原理，我会在代码上加上注释，保证用心阅读完都有收获。 ## 结构体 ```go type Once struct { done uint32 // 初始值为0表示还未执行过，1表示已经执行过 m Mutex } ``` 首先定义一个struct结构体 Once ，里面存储两个成员变量，分别为 **done** 和 **m** 。 **done成员变量** - 1表示资源未初始化，需要进一步初始化 - 0表示资源已初始化，无需初始化，直接返回即可 **m成员变量** - 为了防止多个goroutine调用 doSlow() 初始化资源时，造成资源多次初始化，因此采用 Mutex 锁机制来保证有且仅初始化一次 ## Do ```go func (o *Once) Do(f func()) { // 判断done是否为0，若为0，表示未执行过，调用doSlow()方法初始化 if atomic.LoadUint32(&o.done) == 0 { // Outlined slow-path to allow inlining of the fast-path. o.doSlow(f) } } // 加载资源 func (o *Once) doSlow(f func()) { o.m.Lock() defer o.m.Unlock() // 采用双重检测机制 加锁判断done是否为零 if o.done == 0 { // 执行完f()函数后，将done值设置为1 defer atomic.StoreUint32(&o.done, 1) // 执行传入的f()函数 f() } ``` 调用 Do 函数时，首先判断done值是否为0，若为1，表示传入的匿名函数 f() 已执行过，无需再次执行；若为0，表示传入的匿名函数 f() 还未执行过，则调用 doSlow() 函数进行初始化。 在 doSlow() 函数中，若并发的goroutine进入该函数中，为了保证仅有一个goroutine执行 f() 匿名函数。为此，需要加互斥锁保证只有一个goroutine进行初始化，同时采用了**双检查的机制**(double-checking)，再次判断 o.done 是否为 0，如果为 0，则是第一次执行，执行完毕后，就将 o.done 设置为 1，然后释放锁。 即使此时有多个 goroutine 同时进入了 doSlow 方法，因为双检查的机制，后续的 goroutine 会看到 o.done 的值为 1，也不会再次执行 f。 这样既保证了并发的 goroutine 会等待 f 完成，而且还不会多次执行 f。 > 文章也会持续更新，可以微信搜索「 迈莫coding 」第一时间阅读。每天分享优质文章、大厂经验、大厂面经，助力面试，是每个程序员值得关注的平台。