使用 sync.Map 可实现线程安全的内存缓存,支持设置过期时间与定时清理;通过封装可复用为简单缓存包,适用于中小型项目,核心在于并发安全、过期机制与内存管理。

在Go语言中实现一个简单的缓存机制,不需要依赖复杂的第三方库也能满足很多中小型项目的需求。尤其在处理频繁读取但不常变更的数据时,缓存能显著提升性能。下面介绍几种常见的简单缓存实现方式,并结合实际场景给出可运行的代码示例。
Go 的 sync.Map 是专为并发读写设计的映射类型,适合做轻量级缓存存储。它避免了传统 map 加锁的复杂性。
示例:一个带过期时间的简单缓存结构定义一个缓存项,包含值和过期时间:
type CacheItem struct {
Value interface{}
Expiration int64
}
<p>type SimpleCache struct {
data *sync.Map
}
初始化并实现 Set 和 Get 方法:
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func NewSimpleCache() *SimpleCache {
return &SimpleCache{data: &sync.Map{}}
}
<p>func (c *SimpleCache) Set(key string, value interface{}, duration time.Duration) {
expiration := time.Now().Add(duration).UnixNano()
c.data.Store(key, CacheItem{Value: value, Expiration: expiration})
}</p><p>func (c *SimpleCache) Get(key string) (interface{}, bool) {
item, found := c.data.Load(key)
if !found {
return nil, false
}
cacheItem := item.(CacheItem)
if time.Now().UnixNano() > cacheItem.Expiration {
c.data.Delete(key)
return nil, false
}
return cacheItem.Value, true
}
这个缓存支持设置过期时间,比如缓存用户信息 5 分钟:
cache := NewSimpleCache()
cache.Set("user_123", UserInfo{Name: "Alice"}, 5*time.Minute)
<p>if val, ok := cache.Get("user_123"); ok {
fmt.Println("命中缓存:", val)
}
上面的 Get 方法会在访问时判断是否过期并删除,但如果某些键长期不被访问,就会一直占用内存。可以加一个后台 goroutine 定期清理。
func (c *SimpleCache) StartCleanup(interval time.Duration) {
ticker := time.NewTicker(interval)
go func() {
for range ticker.C {
now := time.Now().UnixNano()
c.data.Range(func(key, value interface{}) bool {
item := value.(CacheItem)
if now > item.Expiration {
c.data.Delete(key)
}
return true
})
}
}()
}
启动时调用:
cache.StartCleanup(1 * time.Minute) // 每分钟扫描一次
将上述逻辑封装成独立的包,例如 simplecache,结构如下:
simplecache/ ├── cache.go └── example_test.go
这样其他项目导入即可使用:
import "yourproject/simplecache"
<p>cache := simplecache.New()
cache.Set("token", "abc123", 10*time.Minute)
当缓存容量受限时,需要淘汰机制。可以基于 container/list 实现 LRU(最近最少使用),或用计数器实现 LFU(最不经常使用)。
例如 LRU 缓存核心思想:
这类实现稍微复杂,但在高并发下效率更高。开源库如 groupcache 或 bigcache 已经做了优化,生产环境可考虑引入。
基本上就这些。对于大多数小项目,用 sync.Map + 过期时间已经足够。关键是理解缓存的核心要素:线程安全、过期控制、内存管理。动手写一遍,比看十篇理论更有收获。
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