Go语言并发利器：sync.Once详解（如何用sync.Once实现只执行一次的代码）

什么是 sync.Once？

sync.Once 是 Go 标准库 sync 包中的一个结构体，它提供了一种机制，确保某段代码在多线程（Goroutine）环境下仅被执行一次。它是 并发安全 的，无需额外加锁。

为什么需要 sync.Once？

想象一下，你正在开发一个 Web 服务，需要在启动时加载配置文件。如果多个 Goroutine 同时启动并尝试加载配置，可能会导致：

• 重复加载，浪费资源
• 竞态条件（Race Condition）
• 程序行为不一致

使用 sync.Once 可以完美解决这些问题，确保初始化逻辑只运行一次。

sync.Once 基本用法

使用 sync.Once 非常简单，只需两步：

1. 声明一个 sync.Once 类型的变量
2. 调用其 Do(func()) 方法，传入要只执行一次的函数

下面是一个经典示例——实现 单例模式：

package mainimport (    "fmt"    "sync")// Singleton 单例结构体type Singleton struct {    data string}var (    instance *Singleton    once     sync.Once)// GetInstance 获取单例实例func GetInstance() *Singleton {    once.Do(func() {        fmt.Println("Creating singleton instance...")        instance = &Singleton{data: "I am singleton!"}    })    return instance}func main() {    // 模拟多个 Goroutine 同时获取实例    var wg sync.WaitGroup    for i := 0; i < 5; i++ {        wg.Add(1)        go func(id int) {            defer wg.Done()            s := GetInstance()            fmt.Printf("Goroutine %d: %s\n", id, s.data)        }(i)    }    wg.Wait()}

运行结果（顺序可能不同，但“Creating singleton instance...”只打印一次）：

Creating singleton instance...Goroutine 3: I am singleton!Goroutine 0: I am singleton!Goroutine 1: I am singleton!Goroutine 2: I am singleton!Goroutine 4: I am singleton!

可以看到，尽管有 5 个 Goroutine 同时调用 GetInstance()，但初始化代码（once.Do 中的匿名函数）只执行了一次。这就是 sync.Once 的魔力！

sync.Once 的关键特性

• 并发安全：内部使用原子操作和互斥锁保证线程安全
• 高效：一旦执行完成，后续调用 Do 几乎无开销
• 幂等性：多次调用 Do 不会重复执行函数

常见使用场景

除了实现 单例模式，sync.Once 还适用于：

• 一次性初始化日志系统
• 加载全局配置文件
• 建立数据库连接池
• 注册信号处理函数

注意事项

1. sync.Once 不能重置。一旦执行过，就永远不会再执行。

2. 如果 Do 中的函数 panic，sync.Once 会认为“已执行”，后续调用不会再次执行。因此建议在函数内处理 panic。

once.Do(func() {    defer func() {        if r := recover(); r != nil {            log.Printf("Recovering from panic in once.Do: %v", r)        }    }()    // 可能 panic 的初始化代码})

总结

在 Go语言 开发中，sync.Once 是实现 并发安全 的“只执行一次”逻辑的最佳工具。它简洁、高效、可靠，特别适合用于 单例模式 和各种初始化场景。掌握它，能让你的并发程序更加健壮和高效！

记住这四个关键词：Go语言、sync.Once、单例模式、并发安全 —— 它们是你构建高性能 Go 应用的重要基石。