面试题：Go语言中sync.Once在初始化中的常见应用场景

Question

请阐述在Go语言里，sync.Once通常会在哪些初始化场景中使用，并举例说明。

Answer 1

sync.Once的使用场景

1. 单例模式：在Go语言中没有传统面向对象语言那样的类和构造函数概念，sync.Once 可用于实现单例模式，保证某个资源只初始化一次。例如数据库连接池，避免多次初始化连接池带来资源浪费和不一致问题。
2. 延迟初始化：对于一些初始化开销较大的资源，如加载配置文件、初始化复杂数据结构等，使用sync.Once可实现延迟初始化，只有在真正需要使用该资源时才进行初始化。

示例代码

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

// Singleton结构体
type Singleton struct {
    data string
}

var instance *Singleton
var once sync.Once

// GetInstance获取单例实例
func GetInstance() *Singleton {
    once.Do(func() {
        instance = &Singleton{
            data: "initial data",
        }
    })
    return instance
}

在上述代码中，once.Do 确保 instance 只被初始化一次。无论多少个并发调用 GetInstance 函数，instance 只会在第一次调用 once.Do 时被初始化。 可以在 main 函数中测试：

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    for i := 0; i < 10; i++ {
        wg.Add(1)
        go func() {
            defer wg.Done()
            instance1 := GetInstance()
            fmt.Println(instance1)
        }()
    }
    wg.Wait()
}

此代码通过多个并发 goroutine 调用 GetInstance 函数，验证单例模式的正确性，每次输出的都是同一个 instance。