面试题：Go语言sync.Once实现原理及与单例模式的关联

结构体定义
```
type Once struct {
    done uint32
    m    Mutex
}
```
- done是一个uint32类型的字段，用于标记初始化是否完成。其值为0表示未初始化，非0表示已初始化。
- m是一个互斥锁，用于保证在并发环境下初始化操作的原子性。
Do方法
```
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()
    }
}
```
- 首先，通过atomic.LoadUint32原子操作检查done是否为0。如果不为0，说明初始化已经完成，直接返回，不再执行初始化函数f。
- 如果done为0，调用doSlow方法。在doSlow方法中，先获取互斥锁m，再次检查done是否为0（这是双检查锁机制，因为在获取锁前可能其他协程已经完成了初始化）。如果仍为0，则执行初始化函数f，并在f执行完毕后通过atomic.StoreUint32原子操作将done设置为1，表示初始化完成。

联系
- sync.Once在Go语言中常被用于实现单例模式。单例模式的核心目标是确保一个类仅有一个实例，并提供一个全局访问点。sync.Once的Do方法可以保证传入的初始化函数只被执行一次，从而实现类似单例的效果，即在整个程序生命周期内，相关资源只初始化一次。
区别
- 设计模式角度：单例模式是一种设计模式，强调的是类的实例唯一性以及全局访问点。而sync.Once是Go语言标准库提供的一个工具，专注于保证初始化操作只执行一次，并不直接等同于单例模式的实现。
- 应用场景：单例模式应用场景广泛，可用于各种需要保证实例唯一性的场景，如数据库连接池、日志管理器等。sync.Once主要用于Go语言中并发环境下的初始化操作，确保在多协程环境下初始化函数只执行一次。

初始化函数：传入sync.Once.Do的初始化函数应尽量简单且无副作用。如果初始化函数中存在复杂逻辑或可能失败的操作，需要在函数内部进行相应处理，避免因初始化失败导致单例未正确创建。
作用域：确保sync.Once实例的作用域与单例实例的期望作用域一致。通常将sync.Once实例定义为全局变量或包级变量，这样才能保证在整个程序或包内实现单例效果。
避免多次初始化：由于sync.Once的机制，一旦初始化完成，后续调用Do方法不会再次执行初始化函数。所以要确保初始化函数能够正确地创建并初始化单例实例，避免出现初始化不完整等情况。

知识考点