sync.Once的底层实现

首先：保证变量仅被初始化一次，需要有个标志来判断变量是否已初始化过，若没有则需要初始化。

第二：线程安全，支持并发，无疑需要互斥锁来实现。

package sync

import (
    "sync/atomic"
)

type Once struct {
    done uint32
    m    Mutex
}

func (o *Once) Do(f func()) {
    if atomic.LoadUint32(&o.done) == 0 {
        // 快速路经检测，无锁情况下保证原子性和跨CPU可见性
        o.doSlow(f)
    }
}

func (o *Once) doSlow(f func()) {
    o.m.Lock()
    defer o.m.Unlock()
    if o.done == 0 { 
        // mutex 能保证解锁后其他协程对done的修改的可见性，所以不需要atomic方法
        defer atomic.StoreUint32(&o.done, 1)
        f()
    }
}

为什么将 done 置为 Once 的第一个字段?

done 在热路径中，done 放在第一个字段，能够减少 CPU 指令，也就是说，这样做能够提升性能。

热路径(hot path)是程序非常频繁执行的一系列指令，sync.Once 绝大部分场景都会访问 o.done，在热路径上是比较好理解的，如果 hot path 编译后的机器码指令更少，更直接，必然是能够提升性能的。

为什么放在第一个字段就能够减少指令呢？因为结构体第一个字段的地址和结构体的指针是相同的，如果是第一个字段，直接对结构体的指针解引用即可。如果是其他的字段，除了结构体指针外，还需要计算与第一个值的偏移(calculate offset)。在机器码中，偏移量是随指令传递的附加值，CPU 需要做一次偏移值与指针的加法运算，才能获取要访问的值的地址。因为，访问第一个字段的机器代码更紧凑，速度更快。