Go HashMap缓存与缓存击穿问题

Go语言的map数据结构可以作为缓存使用，但在高并发场景下，可能会遇到缓存击穿问题。下面我将分别介绍Go HashMap缓存和缓存击穿问题及其解决方案。

Go HashMap缓存

在Go中，可以使用map来实现简单的缓存。以下是一个简单的示例：

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

type Cache struct {
	data map[string]interface{}
	ttl  time.Duration
}

func NewCache(ttl time.Duration) *Cache {
	return &Cache{
		data: make(map[string]interface{}),
		ttl:  ttl,
	}
}

func (c *Cache) Get(key string) (interface{}, bool) {
	value, ok := c.data[key]
	if !ok || time.Since(value.(time.Time)) > c.ttl {
		return nil, false
	}
	return value, true
}

func (c *Cache) Set(key string, value interface{}) {
	c.data[key] = value
}

func main() {
	cache := NewCache(5 * time.Second)

	cache.Set("key1", "value1")
	value, ok := cache.Get("key1")
	if ok {
		fmt.Println("key1:", value)
	} else {
		fmt.Println("key1 not found")
	}
}

缓存击穿问题

缓存击穿是指在高并发场景下，大量请求同时访问某个热点数据，导致缓存无法承受压力，从而使得数据库压力剧增的现象。为了解决这个问题，可以采用以下几种方法：

1. 互斥锁（Mutex）

使用互斥锁可以确保在同一时间只有一个请求能够访问缓存，其他请求需要等待锁释放。

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
	"time"
)

type Cache struct {
	data map[string]interface{}
	ttl  time.Duration
	mu   sync.Mutex
}

func NewCache(ttl time.Duration) *Cache {
	return &Cache{
		data: make(map[string]interface{}),
		ttl:  ttl,
	}
}

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

	value, ok := c.data[key]
	if !ok || time.Since(value.(time.Time)) > c.ttl {
		return nil, false
	}
	return value, true
}

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

	c.data[key] = value
}

func main() {
	cache := NewCache(5 * time.Second)

	cache.Set("key1", "value1")
	value, ok := cache.Get("key1")
	if ok {
		fmt.Println("key1:", value)
	} else {
		fmt.Println("key1 not found")
	}
}

2. 布隆过滤器（Bloom Filter）

布隆过滤器是一种空间效率极高的概率型数据结构，可以用来判断一个元素是否在一个集合中。通过使用布隆过滤器，可以避免无效的缓存查询。

3. 缓存预热

在系统启动时，预先将热点数据加载到缓存中，以减轻高并发时的压力。

4. 限流

通过限制单位时间内的请求次数，可以避免大量请求同时访问缓存。

以上就是关于Go HashMap缓存和缓存击穿问题的解决方案。希望对您有所帮助！