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高速内存缓存

gcache模块默认提供的是一个高速的内存缓存,操作效率非常高效,CPU性能损耗在ns纳秒级别。

示例1,基本使用

package main

import (
    "fmt"
    "github.com/gogf/gf/os/gcache"
)

func main() {
    // 创建一个缓存对象,
    // 当然也可以便捷地直接使用gcache包方法
    c := gcache.New()

    // 设置缓存,不过期
    c.Set("k1", "v1", 0)

    // 获取缓存
    v, _ := c.Get("k1")
    fmt.Println(v)

    // 获取缓存大小
    n, _ := c.Size()
    fmt.Println(n)

    // 缓存中是否存在指定键名
    b, _ := c.Contains("k1")
    fmt.Println(b)

    // 删除并返回被删除的键值
    fmt.Println(c.Remove("k1"))

    // 关闭缓存对象,让GC回收资源
    c.Close()
}

执行后,输出结果为:

v1
1
true
v1

示例2,缓存控制

package main

import (
    "fmt"
    "github.com/gogf/gf/os/gcache"
    "time"
)

func main() {
    // 当键名不存在时写入,设置过期时间1000毫秒
    gcache.SetIfNotExist("k1", "v1", 1000*time.Millisecond)

    // 打印当前的键名列表
    keys, _ := gcache.Keys()
    fmt.Println(keys)

    // 打印当前的键值列表
    values, _ := gcache.Values()
    fmt.Println(values)

    // 获取指定键值,如果不存在时写入,并返回键值
    v, _ := gcache.GetOrSet("k2", "v2", 0)
    fmt.Println(v)

    // 打印当前的键值对
    data1, _ := gcache.Data()
    fmt.Println(data1)

    // 等待1秒,以便k1:v1自动过期
    time.Sleep(time.Second)

    // 再次打印当前的键值对,发现k1:v1已经过期,只剩下k2:v2
    data2, _ := gcache.Data()
    fmt.Println(data2)
}

执行后,输出结果为:

[k1]
[v1]
v2
map[k1:v1 k2:v2]
map[k2:v2]

示例3,GetOrSetFunc/GetOrSetFuncLock

GetOrSetFunc获取一个缓存值,当缓存不存在时执行指定的f func() (interface{}, error),缓存该f方法的结果值,并返回该结果。

需要注意的是,GetOrSetFunc的缓存方法参数f是在缓存的锁机制外执行,因此在f内部也可以嵌套调用GetOrSetFunc。但如果f的执行比较耗时,高并发的时候容易出现f被多次执行的情况(缓存设置只有第一个执行的f返回结果能够设置成功,其余的被抛弃掉)。

GetOrSetFuncLock的缓存方法f是在缓存的锁机制内执行,因此可以保证当缓存项不存在时只会执行一次f,但是缓存写锁的时间随着f方法的执行时间而定。

我们来看一个在gf-home项目中使用GetOrSetFunc的示例,该示例遍历检索markdown文件进行字符串检索,并根据指定的搜索key缓存该结果值,因此多次搜索该key时,第一次会执行目录遍历搜索,后续将直接使用缓存结果。

// 根据关键字进行markdown文档搜索,返回文档path列表
func SearchMdByKey(key string) ([]string, error) {
    v, err := cache.GetOrSetFunc("doc_search_result_" + key, func() interface{} {
        // 当该key的检索缓存不存在时,执行检索
        array      := garray.NewStringArray(0, 0, false)
        docPath    := g.Cfg().GetString("doc.path")
        paths, err := cache.GetOrSetFunc("doc_files_recursive", func() interface{} {
            // 当目录列表不存在时,执行检索
            return gfile.ScanDir(docPath, "*.md", true)
        }, 0)
        if err != nil {
            return nil, err
        }
        // 遍历markdown文件列表,执行字符串搜索
        for _, path := range gconv.Strings(paths) {
            content := gfcache.GetContents(path)
            if len(content) > 0 {
                if strings.Index(content, key) != -1 {
                    index := gstr.Replace(path, ".md", "")
                    index  = gstr.Replace(index, docPath, "")
                    array.Append(index)
                }
            }
        }
        return array.Slice(), nil
    }, 0)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    return gconv.Strings(v), nil
}

示例4,LRU缓存淘汰控制

package main

import (
    "github.com/gogf/gf/os/gcache"
    "time"
    "fmt"
)

func main() {
    // 设置LRU淘汰数量
    c := gcache.New(2)

    // 添加10个元素,不过期
    for i := 0; i < 10; i++ {
        c.Set(i, i, 0)
    }
    n, _ := c.Size()
    fmt.Println(n)
    keys, _ := c.Keys()
    fmt.Println(keys)

    // 读取键名1,保证该键名是优先保留
    v, _ := c.Get(1)
    fmt.Println(v)

    // 等待一定时间后(默认1秒检查一次),
    // 元素会被按照从旧到新的顺序进行淘汰
    time.Sleep(2*time.Second)
    n, _ = c.Size()
    fmt.Println(n)
    keys, _ = c.Keys()
    fmt.Println(keys)
}

执行后,输出结果为:

10
[2 4 5 7 8 9 0 1 3 6]
1
2
[1 9]

性能测试

测试环境

CPU: Intel(R) Core(TM) i5-4460  CPU @ 3.20GHz
MEM: 8GB
SYS: Ubuntu 16.04 amd64

测试结果

john@john-B85M:~/Workspace/Go/GOPATH/src/github.com/gogf/gf/os/gcache$ go test *.go -bench=".*" -benchmem
goos: linux
goarch: amd64
Benchmark_CacheSet-4                       2000000        897 ns/op      249 B/op        4 allocs/op
Benchmark_CacheGet-4                       5000000        202 ns/op       49 B/op        1 allocs/op
Benchmark_CacheRemove-4                   50000000       35.7 ns/op        0 B/op        0 allocs/op
Benchmark_CacheLruSet-4                    2000000        880 ns/op      399 B/op        4 allocs/op
Benchmark_CacheLruGet-4                    3000000        212 ns/op       33 B/op        1 allocs/op
Benchmark_CacheLruRemove-4                50000000       35.9 ns/op        0 B/op        0 allocs/op
Benchmark_InterfaceMapWithLockSet-4        3000000        477 ns/op       73 B/op        2 allocs/op
Benchmark_InterfaceMapWithLockGet-4       10000000        149 ns/op        0 B/op        0 allocs/op
Benchmark_InterfaceMapWithLockRemove-4    50000000       39.8 ns/op        0 B/op        0 allocs/op
Benchmark_IntMapWithLockWithLockSet-4      5000000        304 ns/op       53 B/op        0 allocs/op
Benchmark_IntMapWithLockGet-4             20000000        164 ns/op        0 B/op        0 allocs/op
Benchmark_IntMapWithLockRemove-4          50000000       33.1 ns/op        0 B/op        0 allocs/op
PASS
ok   command-line-arguments 47.503s