使用 sync.Once 可确保初始化函数仅执行一次，实现线程安全的单例模式。其核心是通过 Do 方法包裹初始化逻辑，避免并发环境下重复创建实例，适用于数据库连接、配置加载等场景。典型结构包括全局实例变量、sync.Once 实例和 GetInstance 方法。实战中可用于懒加载数据库连接池，优势为并发安全、延迟初始化与代码简洁。需注意初始化函数应轻量、不可重置、避免递归调用，且 Once 应定义为包级私有。掌握此机制可高效实现 Go 中的单例模式。
在Go语言中，sync.Once 是实现单例模式最常用且线程安全的方式。它能确保某个函数在整个程序生命周期中只执行一次，非常适合用于初始化全局唯一实例的场景，比如数据库连接、配置加载、日志实例等。
为什么用 sync.Once 实现单例？
在并发环境下，多个goroutine同时访问单例时，可能会导致多次初始化。使用 sync.Once 可以避免加锁判断带来的性能损耗和逻辑复杂度，同时保证初始化仅执行一次。
核心原理：Once 的 Do 方法接收一个函数，该函数只会被执行一次，无论多少个协程同时调用。
基本实现结构
下面是使用 sync.Once 实现单例的典型代码结构：
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var (
instance *MySingleton
once = &sync.Once{}
)
type MySingleton struct {
Data string
}
func GetInstance() *MySingleton {
once.Do(func() {
instance = &MySingleton{
Data: "initialized",
}
})
return instance
}
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- instance 是包级私有变量，保存唯一实例。
- once 是 sync.Once 类型指针，控制初始化逻辑。
- GetInstance() 是全局访问点，内部通过 Do 确保构造函数只运行一次。
实战：懒加载数据库连接池
实际开发中，我们常需要延迟创建资源密集型对象。以下是一个基于 sync.Once 的数据库连接池单例示例：
var (
db *sql.DB
onceDB = new(sync.Once)
)
func GetDBConnection(dsn string) *sql.DB {
onceDB.Do(func() {
var err error
db, err = sql.Open("mysql", dsn)
if err != nil {
log.Fatal("无法打开数据库:", err)
}
db.SetMaxOpenConns(25)
db.SetMaxIdleConns(5)
// 测试连接
if err = db.Ping(); err != nil {
log.Fatal("数据库连接失败:", err)
}
log.Println("数据库连接已初始化")
})
return db
}
使用方式：
dsn := "user:password@tcp(localhost:3306)/mydb"
db := GetDBConnection(dsn)
rows, _ := db.Query("SELECT name FROM users")
优势：
- 并发安全，无需额外互斥锁。
- 延迟初始化，节省启动资源。
- 代码简洁，逻辑清晰。
注意事项与最佳实践
虽然 sync.Once 很强大，但使用时仍需注意以下几点：
- 传给 Do 的函数应尽量轻量，避免阻塞太久影响其他协程。
- 一旦初始化完成，就不能重置或重新初始化（除非自己封装可重置逻辑）。
- 不要在 Do 的函数内调用 GetInstance，防止死锁或递归问题。
- 建议将 Once 变量定义为包级私有，避免外部误操作。
基本上就这些。sync.Once 提供了一种简单而可靠的机制来实现 Go 中的单例模式，尤其适合需要懒加载和线程安全的场景。只要理解其“只执行一次”的特性，就能在项目中安全高效地使用。不复杂但容易忽略细节。
