在使用緩存時，容易發生緩存擊穿。
緩存擊穿：一個存在的key，在緩存過期的瞬間，同時有大量的請求過來，造成所有請求都去讀dB，這些請求都會擊穿到DB，造成瞬時DB請求量大、壓力驟增。
singleflight
介紹
import "golang.org/x/sync/singleflight"
singleflight類的使用方法就新建一個singleflight.Group，使用其方法Do或者DoChan來包裝方法，被包裝的方法在對于同一個key，只會有一個協程執行，其他協程等待那個協程執行結束后，拿到同樣的結果。
Group結構體
代表一類工作，同一個group中，同樣的key同時只能被執行一次。
Do方法
func (g *Group) Do(key string, fn func() (interface{}, error)) (v interface{}, err error, shared bool)
key：同一個key，同時只有一個協程執行。
fn：被包裝的函數。
v：返回值，即執行的結果。其他等待的協程都會拿到。
shared：表示是否有其他協程得到了這個結果v。
DoChan方法
func (g *Group) DoChan(key string, fn func() (interface{}, error)) -chan Result
與Do方法一樣，只是返回的是一個channel，執行結果會發送到channel中，其他等待的協程都可以從channel中拿到結果。
ref：https://godoc.org/golang.org/x/sync/singleflight
示例
使用Do方法來模擬，解決緩存擊穿的問題
func main() {
var singleSetCache singleflight.Group
getAndSetCache:=func (requestID int,cacheKey string) (string, error) {
log.Printf("request %v start to get and set cache...",requestID)
value,_, _ :=singleSetCache.Do(cacheKey, func() (ret interface{}, err error) {//do的入參key，可以直接使用緩存的key，這樣同一個緩存，只有一個協程會去讀DB
log.Printf("request %v is setting cache...",requestID)
time.Sleep(3*time._Second_)
log.Printf("request %v set cache success!",requestID)
return "VALUE",nil
})
return value.(string),nil
}
cacheKey:="cacheKey"
for i:=1;i10;i++{//模擬多個協程同時請求
go func(requestID int) {
value,_:=getAndSetCache(requestID,cacheKey)
log.Printf("request %v get value: %v",requestID,value)
}(i)
}
time.Sleep(20*time._Second_)
}
輸出：
2020/04/12 18:18:40 request 4 start to get and set cache...
2020/04/12 18:18:40 request 4 is setting cache...
2020/04/12 18:18:40 request 2 start to get and set cache...
2020/04/12 18:18:40 request 7 start to get and set cache...
2020/04/12 18:18:40 request 5 start to get and set cache...
2020/04/12 18:18:40 request 1 start to get and set cache...
2020/04/12 18:18:40 request 6 start to get and set cache...
2020/04/12 18:18:40 request 3 start to get and set cache...
2020/04/12 18:18:40 request 8 start to get and set cache...
2020/04/12 18:18:40 request 9 start to get and set cache...
2020/04/12 18:18:43 request 4 set cache success!
2020/04/12 18:18:43 request 4 get value: VALUE
2020/04/12 18:18:43 request 9 get value: VALUE
2020/04/12 18:18:43 request 6 get value: VALUE
2020/04/12 18:18:43 request 3 get value: VALUE
2020/04/12 18:18:43 request 8 get value: VALUE
2020/04/12 18:18:43 request 1 get value: VALUE
2020/04/12 18:18:43 request 5 get value: VALUE
2020/04/12 18:18:43 request 2 get value: VALUE
2020/04/12 18:18:43 request 7 get value: VALUE`
可以看到確實只有一個協程執行了被包裝的函數，并且其他協程都拿到了結果。
源碼分析
看一下這個Do方法是怎么實現的。
首先看一下Group的結構：
type Group struct {
mu sync.Mutex
m map[string]*call //保存key對應的函數執行過程和結果的變量。
}
Group的結構非常簡單，一個鎖來保證并發安全，另一個map用來保存key對應的函數執行過程和結果的變量。
看下call的結構：
type call struct {
wg sync.WaitGroup //用WaitGroup實現只有一個協程執行函數
val interface{} //函數執行結果
err error
forgotten bool
dups int //含義是duplications，即同時執行同一個key的協程數量
chans []chan- Result
}
看下Do方法
func (g *Group) Do(key string, fn func() (interface{}, error)) (v interface{}, err error, shared bool) {
g.mu.Lock()//寫Group的m字段時，加鎖保證寫安全。
if g.m == nil {
g.m = make(map[string]*call)
}
if c, ok := g.m[key]; ok {//如果key已經存在，說明已經有協程在執行，則dups++，并等待其執行完畢后，返回其執行結果，執行結果保存在對應的call的val字段里
c.dups++
g.mu.Unlock()
c.wg.Wait()
return c.val, c.err, true
}
//如果key不存在，則新建一個call，并使用WaitGroup來阻塞其他協程，同時在m字段里寫入key和對應的call
c := new(call)
c.wg.Add(1)
g.m[key] = c
g.mu.Unlock()
g.doCall(c, key, fn)//第一個進來的協程來執行這個函數
return c.val, c.err, c.dups > 0
}
繼續看下g.doCall里具體干了什么
func (g *Group) doCall(c *call, key string, fn func() (interface{}, error)) {
c.val, c.err = fn()//執行被包裝的函數
c.wg.Done()//執行完畢后，就可以通知其他協程可以拿結果了
g.mu.Lock()
if !c.forgotten {//其實這里是為了保證執行完畢之后，對應的key被刪除，Group有一個方法Forget（key string），可以用來主動刪除key，這里是判斷那個方法是否被調用過，被調用過則字段forgotten會置為true，如果沒有被調用過，則在這里把key刪除。
delete(g.m, key)
}
for _, ch := range c.chans {//將執行結果發送到channel里，這里是給DoChan方法使用的
ch - Result{c.val, c.err, c.dups > 0}
}
g.mu.Unlock()
}
由此看來，其實現是非常簡單的。不得不贊嘆一百來行代碼就實現了功能。
其他
順便附上DoChan方法的使用示例：
func main() {
var singleSetCache singleflight.Group
getAndSetCache:=func (requestID int,cacheKey string) (string, error) {
log.Printf("request %v start to get and set cache...",requestID)
retChan:=singleSetCache.DoChan(cacheKey, func() (ret interface{}, err error) {
log.Printf("request %v is setting cache...",requestID)
time.Sleep(3*time._Second_)
log.Printf("request %v set cache success!",requestID)
return "VALUE",nil
})
var ret singleflight.Result
timeout := time.After(5 * time._Second_)
select {//加入了超時機制
case -timeout:
log.Printf("time out!")
return "",errors.New("time out")
case ret =- retChan://從chan中取出結果
return ret.Val.(string),ret.Err
}
return "",nil
}
cacheKey:="cacheKey"
for i:=1;i10;i++{
go func(requestID int) {
value,_:=getAndSetCache(requestID,cacheKey)
log.Printf("request %v get value: %v",requestID,value)
}(i)
}
time.Sleep(20*time._Second_)
}
看下DoChan的源碼
func (g *Group) DoChan(key string, fn func() (interface{}, error)) -chan Result {
ch := make(chan Result, 1)
g.mu.Lock()
if g.m == nil {
g.m = make(map[string]*call)
}
if c, ok := g.m[key]; ok {
c.dups++
c.chans = append(c.chans, ch)//可以看到，每個等待的協程，都有一個結果channel。從之前的g.doCall里也可以看到，每個channel都給塞了結果。為什么不所有協程共用一個channel？因為那樣就得在channel里塞至少與協程數量一樣的結果數量，但是你卻無法保證用戶一個協程只讀取一次。
g.mu.Unlock()
return ch
}
c := call{chans: []chan- Result{ch}}
c.wg.Add(1)
g.m[key] = c
g.mu.Unlock()
go g.doCall(c, key, fn)
return ch
}
到此這篇關于使用Golang的singleflight防止緩存擊穿的方法的文章就介紹到這了,更多相關Golang singleflight防止緩存擊穿內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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