怎样用Golang实现并发安全缓存 结合sync.Map与单flight模式

// DataFetcher 定义了一个从慢速源获取数据的接口，例如数据库、远程API等
type DataFetcher interface {
    Fetch(key string) (interface{}, error)
}

// SafeCache 结合了 sync.Map 和 singleflight.Group，实现并发安全且去重的缓存
type SafeCache struct {
    cache       sync.Map // 存储实际的缓存数据，提供并发安全的读写
    fetcher     DataFetcher // 缓存未命中时用于获取数据的源
    requestGroup singleflight.Group // 用于请求去重，避免惊群效应
}

// NewSafeCache 创建一个新的 SafeCache 实例
func NewSafeCache(fetcher DataFetcher) *SafeCache {
    return &SafeCache{
        cache:       sync.Map{},
        fetcher:     fetcher,
        requestGroup: singleflight.Group{},
    }
}

// Get 从缓存中获取数据。如果缓存未命中，则通过 DataFetcher 获取，并利用 singleflight 避免重复请求。
func (c *SafeCache) Get(key string) (interface{}, error) {
    // 尝试从 sync.Map 中快速加载。这是最快的路径，如果缓存命中，直接返回。
    if val, ok := c.cache.Load(key); ok {
        // fmt.Printf("从缓存命中：%s\n", key) // 调试信息
        return val, nil
    }

    // 缓存未命中，使用 singleflight 进行数据获取。
    // singleflight.Do 会确保对于同一个 key，只有一个 goroutine 去执行 fn 函数。
    // 其他并发请求会等待并共享这个唯一执行的结果。
    result, err, _ := c.requestGroup.Do(key, func() (interface{}, error) {
        // fmt.Printf("缓存未命中，通过 singleflight 触发数据获取：%s\n", key) // 调试信息
        data, fetchErr := c.fetcher.Fetch(key)
        if fetchErr != nil {
            // 如果数据获取失败，通常不应该缓存错误结果。
            // 但如果需要缓存一个“负面结果”（例如，该键不存在），可以考虑在这里存入一个特殊标记。
            // fmt.Printf("数据获取失败：%s, 错误：%v\n", key, fetchErr) // 调试信息
            return nil, fetchErr
        }
        c.cache.Store(key, data) // 成功获取后存入缓存
        // fmt.Printf("数据获取成功并存入缓存：%s\n", key) // 调试信息
        return data, nil
    })

    if err != nil {
        return nil, err
    }

    return result, nil
}

// Set 显式地设置缓存值。这对于预热缓存或更新特定键非常有用。
func (c *SafeCache) Set(key string, value interface{}) {
    c.cache.Store(key, value)
    // 如果有正在进行的 singleflight 请求，Forget 可以让下一次对该 key 的 Do 调用重新执行。
    // 在 Set 场景下，通常是外部更新，我们希望新的值能立即生效，所以 Forget 是一个好习惯。
    c.requestGroup.Forget(key) 
    // fmt.Printf("手动设置缓存：%s -> %v\n", key, value) // 调试信息
}

// Delete 从缓存中删除一个键值对。同时通知 singleflight 忘记该键的状态。
func (c *SafeCache) Delete(key string) {
    c.cache.Delete(key)
    c.requestGroup.Forget(key) // 确保删除后，如果再有请求，会重新发起获取操作
    // fmt.Printf("从缓存中删除：%s\n", key) // 调试信息
}