Comment résoudre le problème de l'accès simultané au cache en langage Go ?

Comment résoudre le problème d'accès simultané au cache en langage Go ?

En programmation simultanée, la mise en cache est une stratégie d'optimisation couramment utilisée. En mettant les données en cache, les accès fréquents au stockage sous-jacent peuvent être réduits et les performances du système améliorées. Cependant, dans plusieurs scénarios d'accès simultanés, des problèmes d'accès simultané au cache sont souvent rencontrés, tels que la concurrence entre les caches, la pénétration du cache, etc. Cet article explique comment résoudre le problème de l'accès simultané au cache dans le langage Go et fournit des exemples de code spécifiques.

1. Utiliser les verrous mutex
   Les verrous mutex sont l'une des méthodes les plus couramment utilisées pour résoudre les problèmes d'accès simultané au cache. En verrouillant avant et après les opérations de lecture et d'écriture, on peut garantir qu'un seul thread peut modifier le cache en même temps. Voici un exemple de code qui utilise un verrou mutex pour résoudre le problème de l'accès simultané au cache :

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

var cache map[string]string
var mutex sync.Mutex

func main() {
    cache = make(map[string]string)

    var wg sync.WaitGroup
    for i := 0; i < 10; i++ {
        wg.Add(1)
        go func(index int) {
            defer wg.Done()

            key := fmt.Sprintf("key-%d", index)
            value, ok := getFromCache(key)
            if ok {
                fmt.Printf("Read from cache: %s -> %s
", key, value)
            } else {
                value = expensiveCalculation(key)
                setToCache(key, value)
                fmt.Printf("Write to cache: %s -> %s
", key, value)
            }
        }(i)
    }

    wg.Wait()
}

func getFromCache(key string) (string, bool) {
    mutex.Lock()
    defer mutex.Unlock()

    value, ok := cache[key]
    return value, ok
}

func setToCache(key string, value string) {
    mutex.Lock()
    defer mutex.Unlock()

    cache[key] = value
}

func expensiveCalculation(key string) string {
    // 模拟耗时操作
    return fmt.Sprintf("value-%s", key)
}

Dans le code ci-dessus, nous avons ajouté des mutex avant et après getFromCache et setToCache<. Les opérations /code>. Les verrous d'exclusion garantissent qu'un seul thread peut lire et écrire dans le cache en même temps, résolvant ainsi le problème de l'accès simultané au cache. <code>getFromCache和setToCache操作前后加上了互斥锁，确保了同一时刻只有一个线程可以对缓存进行读写，从而解决了并发缓存访问问题。

2. 使用读写锁
   互斥锁的缺点是既阻塞读操作也阻塞写操作，导致并发性能不佳。使用读写锁可以允许多个线程同时读缓存，但只有一个线程可以进行写操作，提高了并发性能。下面是一个使用读写锁解决并发缓存访问问题的示例代码：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

var cache map[string]string
var rwmutex sync.RWMutex

func main() {
    cache = make(map[string]string)

    var wg sync.WaitGroup
    for i := 0; i < 10; i++ {
        wg.Add(1)
        go func(index int) {
            defer wg.Done()

            key := fmt.Sprintf("key-%d", index)
            value, ok := getFromCache(key)
            if ok {
                fmt.Printf("Read from cache: %s -> %s
", key, value)
            } else {
                value = expensiveCalculation(key)
                setToCache(key, value)
                fmt.Printf("Write to cache: %s -> %s
", key, value)
            }
        }(i)
    }

    wg.Wait()
}

func getFromCache(key string) (string, bool) {
    rwmutex.RLock()
    defer rwmutex.RUnlock()

    value, ok := cache[key]
    return value, ok
}

func setToCache(key string, value string) {
    rwmutex.Lock()
    defer rwmutex.Unlock()

    cache[key] = value
}

func expensiveCalculation(key string) string {
    // 模拟耗时操作
    return fmt.Sprintf("value-%s", key)
}

在上述代码中，我们使用了读写锁sync.RWMutex，在读操作前后加上了读锁RLock，在写操作前后加上了写锁Lock

L'inconvénient de l'utilisation de verrous en lecture-écriture

les verrous mutex est qu'ils bloquent à la fois les opérations de lecture et d'écriture, ce qui entraîne de mauvaises performances de concurrence. L'utilisation de verrous en lecture-écriture permet à plusieurs threads de lire le cache en même temps, mais un seul thread peut effectuer des opérations d'écriture, améliorant ainsi les performances de concurrence. Voici un exemple de code qui utilise des verrous en lecture-écriture pour résoudre les problèmes d'accès simultané au cache :

rrreee

Dans le code ci-dessus, nous utilisons des verrous en lecture-écriture sync.RWMutex et ajoutons des verrous en lecture avant et après l'opération de lecture RLock, ajout d'un verrou en écriture Lock avant et après l'opération d'écriture, afin que nous puissions permettre à plusieurs threads de lire le cache en même temps, mais uniquement un thread peut effectuer l'opération d'écriture, améliorant ainsi les performances de concurrence. 🎜🎜En utilisant des verrous mutex ou des verrous en lecture-écriture, nous pouvons résoudre efficacement le problème d'accès simultané au cache dans le langage Go. Dans les applications réelles, le mécanisme de verrouillage approprié peut être sélectionné en fonction de besoins spécifiques pour garantir la sécurité et les performances des accès simultanés. 🎜🎜(nombre de mots : 658)🎜

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