Go单例模式与Once源码实现
单例实现
type singleton struct{}
var (
instance *singleton
initialized uint32
mu sync.Mutex
)
func Instance() *singleton {
if atomic.LoadUint32(&initialized) == 1 {
return instance
}
mu.Lock()
defer mu.Unlock()
if instance == nil {
defer atomic.StoreUint32(&initialized, 1)
instance = &singleton{}
}
return instance
}其中通用的代码提取出来，就成了标准库中sync.Once的实现：
type Once struct {
done uint32
m sync.Mutex
}
func (o *Once) Do(f func()) {
if atomic.LoadUint32(&o.done) == 0 {
o.m.Lock()
defer o.m.Unlock()
if o.done == 0 {
defer atomic.StoreUint32(&o.done, 1)
f()
}
}
}于是，使用sync.Once重新实现单例模式
var (
instance2 *singleton
once sync.Once
)
func Instance2() *singleton {
once.Do(func() {
instance2 = &singleton{}
})
return instance2
}sync.Once源码分析
1. lock并不会同步值
在lock和unlock之间修改值，并不会保证对其他协程是可见的，除非使用相同的Mutex加锁，想要同步值必须使用atomic；
lock可以通过串行化，使得两个协程的操作存在happen-before关系，从而是的操作可见
happen-before原则定义如下：
如果一个操作happens-before(之前发生)另一个操作，那么第一个操作的执行结果将对第二个操作可见，而且第一个操作的执行顺序排在第二个操作之前。
两个操作之间存在happens-before关系，并不意味着一定要按照happens-before原则制定的顺序来执行。如果重排序之后的执行结果与按照happens-before关系来执行的结果一致，那么这种重排序并不非法。
2. Do执行一次
当第一次执行完Do之后，done设置成1，后面执行Do会直接跳过
3. Once执行Do后不准copy
A Once must not be copied after first use.
sync.Once执行完Do后done已经设置成1了，copy出来的once执行Do会直接跳过
4. Do并发时阻塞
当两个或者多个协程同时调用Do时，先调用的协程执行，后面的协程会阻塞;
解释：以单例使用once的实现说明，两个协程同时调用Instance2()，先调用的协程执行创建并拿到返回值，后调用的阻塞，
等到先调用的完成后再拿到返回值；
意义：这样的好处是防止后调用的协程拿到的是nil
源码说明：上面第二段代码13行使用defer，要等f()结束才会把done设置成1；其他协程并发调用Do时，done==0，
然后请求m.Lock()形成阻塞
5. Do递归死锁
如果Do中的方法调用当前once的Do会造成死锁，原因参考上面一点（sync.Mutex.Lock()时不可重入锁）
参考
- 《Go语言高级编程》
- Go1.16源码
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