1.ttl策略适合大多数场景,lru适合访问模式不规律的数据,lfu适合数据访问模式稳定的高命中率场景,fifo实现简单但效果一般。2.使用sync.rwmutex读写锁保证并发安全,允许多个goroutine同时读取缓存但写入时独占锁。3.通过分片锁降低锁竞争概率,利用sync.pool减少内存分配,压缩数据减少内存占用,并可选用高性能缓存库优化性能。文章介绍了基于golang内置map和互斥锁实现简易缓存系统的方法,支持过期时间机制并探讨了不同缓存策略的选择及优化手段。
用 Golang 实现一个简易缓存系统,核心在于利用 Go 语言内置的 map 数据结构,结合互斥锁保证并发安全,并可以加入过期时间机制,从而实现一个基于内存的键值存储方案。
下面是一个简易的 Golang 缓存系统的实现示例:
package main import ( "fmt" "sync" "time" ) // CacheItem 缓存项 type CacheItem struct { value interface{} expiration int64 // 过期时间戳 } // Cache 缓存结构体 type Cache struct { items map[string]CacheItem mu sync.RWMutex cleanupInterval time.Duration } // NewCache 创建一个新的缓存实例 func NewCache(cleanupInterval time.Duration) *Cache { cache := &Cache{ items: make(map[string]CacheItem), cleanupInterval: cleanupInterval, } go cache.startCleanupTimer() return cache } // Set 设置缓存项 func (c *Cache) Set(key string, value interface{}, expiration time.Duration) { c.mu.Lock() defer c.mu.Unlock() c.items[key] = CacheItem{ value: value, expiration: time.Now().Add(expiration).Unix(), } } // Get 获取缓存项 func (c *Cache) Get(key string) (interface{}, bool) { c.mu.RLock() defer c.mu.RUnlock() item, found := c.items[key] if !found { return nil, false } if item.expiration > 0 && time.Now().Unix() > item.expiration { return nil, false // 已经过期 } return item.value, true } // Delete 删除缓存项 func (c *Cache) Delete(key string) { c.mu.Lock() defer c.mu.Unlock() delete(c.items, key) } // cleanupExpired 清理过期缓存 func (c *Cache) cleanupExpired() { c.mu.Lock() defer c.mu.Unlock() now := time.Now().Unix() for key, item := range c.items { if item.expiration > 0 && now > item.expiration { delete(c.items, key) } } } // startCleanupTimer 启动清理过期缓存的定时器 func (c *Cache) startCleanupTimer() { ticker := time.NewTicker(c.cleanupInterval) defer ticker.Stop() for range ticker.C { c.cleanupExpired() } } func main() { cache := NewCache(5 * time.Second) // 每 5 秒清理一次过期缓存 cache.Set("name", "John Doe", 10 * time.Second) cache.Set("age", 30, 15 * time.Second) name, found := cache.Get("name") if found { fmt.Println("Name:", name) } age, found := cache.Get("age") if found { fmt.Println("Age:", age) } time.Sleep(12 * time.Second) // 等待 name 过期 name, found = cache.Get("name") if !found { fmt.Println("Name not found (expired)") } time.Sleep(5 * time.Second) // 等待 age 也过期,并触发清理 age, found = cache.Get("age") if !found { fmt.Println("Age not found (expired)") } }
缓存过期策略的选择取决于应用场景。常用的过期策略包括:
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选择哪种策略,要考虑缓存命中率、实现复杂度等因素。例如,对于访问模式不规律的数据,LRU 可能比 FIFO 更好;对于需要高命中率且数据访问模式相对稳定的场景,可以考虑 LFU。
在多线程/并发环境下,对缓存的读写操作需要保证线程安全。Golang 提供了多种并发控制机制,例如互斥锁 (Mutex)、读写锁 (RWMutex) 等。
在上面的示例代码中,使用了 sync.RWMutex 读写锁。读写锁允许多个 goroutine 同时读取缓存,但在写入缓存时会独占锁,防止数据竞争。
除了锁之外,还可以考虑使用原子操作 (atomic package) 来实现某些简单的并发控制,例如计数器更新。
以上就是怎样用Golang实现一个简易的缓存系统 基于内存的键值存储方案的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!
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