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Go语言并发编程:sync.Once

开发技术 开发技术 4小时前 2次浏览

sync.Once用于保证某个动作只被执行一次,可用于单例模式中,比如初始化配置。我们知道init()函数也只会执行一次,不过它是在main()函数之前执行,如果想要在代码执行过程中只运行某个动作一次,可以使用sync.Once,下面来介绍一下它的使用方法。

先来看下面的代码:

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
)


func main() {
	var num = 6
	var once sync.Once

	add_one := func() {
		num = num + 1
	}

	minus_one := func() {
		num = num - 1
	}	

	once.Do(add_one)
	fmt.Printf("The num: %dn", num)
	once.Do(minus_one)
	fmt.Printf("The num: %dn", num)
}

执行结果:

The num: 7
The num: 7

sync.Once类型提供了一个Do方法,Do方法只接受一个参数,且参数类型必须是func() ,也就是没有参数声明和结果声明的函数。

Do方法只会执行首次被调用时传入的那个函数,只执行一次,也不会执行其它函数。上面的例子中,即使传入的函数不同,也只会执行第一次传入的那个函数。如果有多个只执行一次的函数,需要为每一个函数分配一个sync.Once类型的值:

func main() {
	var num = 6
	var once1 sync.Once
	var once2 sync.Once

	add_one := func() {
		num = num + 1
	}

	minus_one := func() {
		num = num - 1
	}	

	once1.Do(add_one)
	fmt.Printf("The num: %dn", num)
	once2.Do(minus_one)
	fmt.Printf("The num: %dn", num)
}

sync.Once类型是一个结构体类型,一个是名为done的uint32类型字段,还有一个互斥锁m。

type Once struct {
	done uint32
	m    Mutex
}

done字段的值只可能是0或者1,Do方法首次调用完成后,done的值就变为了1。done的值使用四个字节的uint32类型的原因是为了保证对它的操作是“原子操作”,通过调用atomic.LoadUint32函数获取它的值,如果为1,直接返回,不会执行函数。

如果为0,Do方法会立即锁定字段m,如果这里不加锁,多个goroutine 同时执行到Do方法时判断都为0,则都会执行函数,所以Once是并发安全的。

加锁之后,会再次检查done字段的值,如果满足条件,执行传入的函数,并用原子操作函数atomic.StoreUint32将done的值设置为1。

下面是Once的源码

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()
	}
}

源码非常简洁,和GoF 设计模式中的单例模式非常相似。

–THE END–


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