在日常开发中，我们经常会遇到这样的场景：某个函数只需要执行一次，其结果可以被多次重复使用。比如配置文件的读取、数据库连接初始化、复杂计算结果的缓存等。在Go语言中，sync.Once 是解决这类问题的老牌利器，但它在使用上存在一些不便——无法直接返回计算结果。
Go 1.21版本引入了新的函数 sync.OnceValue，它完美解决了这一痛点。
为什么需要 sync.OnceValue？
在介绍 sync.OnceValue 之前，我们先回顾一下传统的 sync.Once 如何使用：
var (
config map[string]string
once sync.Once
)
func GetConfig() map[string]string {
once.Do(func() {
// 从文件或远程加载配置
fmt.Println("Loading config...")
config = make(map[string]string)
config["host"] = "127.0.0.1"
config["port"] = "8080"
})
return config
}这种方式虽然能保证初始化逻辑只执行一次，但需要在外层声明一个变量来存储结果，代码显得有些冗余。
sync.OnceValue 的出现正是为了解决这个问题，它将 sync.Once 与结果缓存封装在一起，提供了更简洁的API。
什么是 sync.OnceValue？
sync.OnceValue 是 Go 1.21 中新增的函数，其函数签名如下：
func OnceValuef func( T) func() T它接受一个函数 f 作为参数，该函数返回一个类型为 T 的值。OnceValue 返回一个新函数，这个新函数在首次调用时执行 f 并返回结果，后续调用直接返回缓存的結果，不再执行 f。
简单来说，sync.OnceValue 将"只执行一次"的逻辑与结果缓存结合在一起，让我们能够用更少的代码实现相同的功能。
如何使用 sync.OnceValue？
基础用法
package main
import (
"fmt"
"sync"
)
func main() {
// 创建一个只会执行一次的计算函数
calculate := sync.OnceValue(func() int {
fmt.Println("Start complex calculation")
sum := 0
for i := 0; i < 1000000; i++ {
sum += i
}
return sum
})
// 多次调用，但只会计算一次
fmt.Println("Result:", calculate())
fmt.Println("Result:", calculate()) // 这次不会重新计算
}运行上述代码，你会发现尽管我们调用了两次 calculate()，但 "Start complex calculation" 只打印了一次，说明计算确实只执行了一次。
并发安全的使用方式
sync.OnceValue 天生支持并发安全，多个 goroutine 同时调用也不会导致重复执行：
package main
import (
"fmt"
"sync"
)
func main() {
calculate := sync.OnceValue(func() int {
fmt.Println("Start complex calculation")
sum := 0
for i := 0; i < 1000000; i++ {
sum += i
}
return sum
})
// 并发调用
var wg sync.WaitGroup
for i := 0; i < 5; i++ {
wg.Add(1)
go func() {
defer wg.Done()
fmt.Println("Result:", calculate())
}()
}
wg.Wait()
}在这个例子中，我们启动了5个goroutine同时调用 calculate()，但计算逻辑只会执行一次。
错误处理：OnceValues
实际开发中，很多函数会返回值和错误信息，比如读取文件、数据库查询等。Go 1.21 还提供了 sync.OnceValues 函数来处理这种情况：
func OnceValuesf func( (T1, T2)) func() (T1, T2)使用示例：
package main
import (
"fmt"
"os"
"sync"
)
func main() {
// 只读取一次文件
readFile := sync.OnceValues(func() ([]byte, error) {
fmt.Println("Reading file")
return os.ReadFile("config.json")
})
// 并发读取
var wg sync.WaitGroup
for i := 0; i < 3; i++ {
wg.Add(1)
go func() {
defer wg.Done()
data, err := readFile()
if err != nil {
fmt.Println("Error:", err)
return
}
fmt.Println("File length:", len(data))
}()
}
wg.Wait()
}这种方式特别适合处理需要返回 (value, error) 的场景，符合 Go 语言的错误处理习惯。
panic 处理机制
sync.OnceValue 与 sync.Once 在 panic 处理上有重要区别：
- sync.Once：如果
f函数发生 panic，Once会将其视为已执行完毕，后续调用不会再次执行f - sync.OnceValue：如果
f函数发生 panic，返回的函数在每次调用时都会再次以相同的 panic 值终止
这种差异意味着在使用 sync.OnceValue 时，我们需要确保传入的函数有足够的健壮性，或者在函数内部处理好可能的 panic。
性能特点
sync.OnceValue 基于 sync.Once 实现，因此具有相似的性能特征：
- 首次调用：约 50-100 纳秒（主要开销来自互斥锁）
- 后续调用：约 1-2 纳秒（仅一次原子加载操作）
这种性能表现使得 sync.OnceValue 非常适合高性能场景，初始化后几乎零开销。
写在最后
sync.OnceValue 是 Go 1.21 中一个简单但实用的新增功能，它通过将 sync.Once 与结果缓存封装在一起，提供了更简洁、更直观的API。与传统的 sync.Once 相比，它的主要优势包括：
- 代码更简洁：无需在外层声明变量来存储结果
- 使用更方便：直接返回计算结果，无需额外的变量声明
- 错误处理更完善：通过
OnceValues支持(value, error)返回模式 - 并发安全：天生支持多 goroutine 并发调用
虽然 sync.OnceValue 在大多数场景下是更好的选择，但如果你需要更细粒度的控制（比如在初始化失败时希望重试），传统的 sync.Once 可能更合适。
总的来说，sync.OnceValue 是 Go 语言在并发编程方面的一个有用补充，值得大家在合适场景中积极采用。
