在Go的sync.Once中正确使用原子操作

在Go的sync.Once实现的背景下，理解设置完成标志时正常赋值和atomic.StoreUint32操作之间的区别。

不正确实现

最初，once.go 中的 Do 函数使用了以下方法：

if atomic.CompareAndSwapUint32(&o.done, 0, 1) {
    f()
}

此实现无法保证在 Do 返回时 f 的执行完成。对 Do 的两个并发调用可能会导致第一个调用成功调用 f，而第二个调用过早返回，认为 f 已完成，即使它尚未完成。

原子存储操作

为了解决这个问题，Go 采用了atomic.StoreUint32 操作。与普通赋值不同，atomic.StoreUint32 确保更新后的done标志对其他goroutine的可见性。

内存模型注意事项

sync.Once中原子操作的使用是主要不受底层机器的内存模型的影响。 Go 的内存模型充当统一的抽象，确保不同硬件平台之间的行为一致，无论其特定的内存模型如何。

优化的快速路径

要优化性能，请同步.Once 对于已设置完成标志的常见场景采用快速路径。此快速路径利用atomic.LoadUint32 来检查完成标志而不获取互斥体。如果设置了该标志，该函数立即返回。

具有互斥锁和原子存储的慢速路径

当快速路径失败时（即，最初未设置完成），进入慢速路径。获取互斥体以确保只有一个调用者可以继续执行 f。 f完成后，使用atomic.StoreUint32设置done标志，使其对其他goroutine可见。

并发读取

即使设置了done标志从原子角度来说，它并不保证并发读取的安全。读取受保护临界区之外的标志需要使用atomic.LoadUint32。然而，由于互斥体提供了互斥，直接读取临界区是安全的。

总而言之，Go 的sync.Once 利用atomic.StoreUint32 来确保done 标志的修改一致且可见，无论底层内存 モデル 并避免数据竞争。原子操作和互斥体的组合提供了性能优化和正确性保证。