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Golang如何实现简单的缓存系统

P粉602998670

发布： 2025-10-05 08:04:02

原创

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答案：Go语言中通过map和sync.RWMutex实现线程安全的内存缓存，结合time包支持过期机制，包含Set、Get、Delete操作及可选定时清理功能。

golang如何实现简单的缓存系统

在Go语言中实现一个简单的缓存系统，可以通过使用内置的 map 结合 sync.RWMutex 来保证并发安全。如果需要自动过期功能，还可以借助 time 包来实现。下面介绍如何构建一个基础但实用的内存缓存系统。

1. 基础缓存结构设计

定义一个缓存结构体，包含数据存储、读写锁和过期时间管理：

type Cache struct {
    data map[string]item
    mu   sync.RWMutex
}

type item struct {
    val      interface{}
    expireAt time.Time
}

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其中 item 存储实际值和过期时间，通过比较当前时间和 expireAt 判断是否过期。

2. 实现基本操作方法

为缓存添加 Set、Get 和 Delete 方法：

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func (c *Cache) Set(key string, value interface{}, duration time.Duration) {
    c.mu.Lock()
    defer c.mu.Unlock()

    var expireAt time.Time
    if duration > 0 {
        expireAt = time.Now().Add(duration)
    }
    c.data[key] = item{val: value, expireAt: expireAt}
}

func (c *Cache) Get(key string) (interface{}, bool) {
    c.mu.RLock()
    defer c.mu.RUnlock()

    item, found := c.data[key]
    if !found {
        return nil, false
    }

    if item.expireAt.IsZero() || time.Now().Before(item.expireAt) {
        return item.val, true
    }

    // 已过期
    return nil, false
}

func (c *Cache) Delete(key string) {
    c.mu.Lock()
    defer c.mu.Unlock()
    delete(c.data, key)
}

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Set 支持设置过期时长（传 0 表示永不过期），Get 在返回前检查是否过期。

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3. 添加自动清理机制（可选）

长时间运行可能导致过期数据堆积，可启动一个后台 goroutine 定期清理：

func (c *Cache) StartGC(interval time.Duration) {
    ticker := time.NewTicker(interval)
    go func() {
        for range ticker.C {
            c.mu.Lock()
            now := time.Now()
            for k, v := range c.data {
                if !v.expireAt.IsZero() && now.After(v.expireAt) {
                    delete(c.data, k)
                }
            }
            c.mu.Unlock()
        }
    }()
}

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调用 StartGC(time.Minute) 每分钟执行一次清理。

4. 使用示例

初始化并使用缓存：

cache := &Cache{data: make(map[string]item)}
cache.StartGC(time.Minute)

cache.Set("user_123", User{Name: "Alice"}, 5*time.Second)
if val, ok := cache.Get("user_123"); ok {
    fmt.Println("命中:", val)
} else {
    fmt.Println("未命中或已过期")
}

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基本上就这些。这个简易缓存适合小规模应用或学习用途，不复杂但容易忽略过期判断和并发控制细节。

以上就是Golang如何实现简单的缓存系统的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！