Bagaimana untuk menggunakan caching untuk meningkatkan prestasi pemprosesan audio dan video di Golang?

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, dengan perkembangan pesat Internet dan Internet mudah alih serta pempopularan rangkaian 5G, permintaan untuk pemprosesan audio dan video telah menjadi lebih tinggi dan lebih tinggi sebagai bahasa pengaturcaraan yang cekap, Golang diterima pakai oleh lebih banyak lagi pemaju. Menggunakan cache untuk meningkatkan prestasi pemprosesan audio dan video telah menjadi masalah klasik dalam pembangunan Golang. Artikel ini akan memperkenalkan cara menggunakan teknologi caching di Golang untuk meningkatkan prestasi pemprosesan audio dan video.

1. Apakah itu teknologi caching?

Teknologi caching ialah satu cara untuk mengoptimumkan akses data, dengan matlamat untuk mempercepatkan membaca dan menulis data. Dalam pengaturcaraan, cache biasanya digunakan untuk menyimpan data yang kerap digunakan untuk akses pantas. Cache boleh dianggap sebagai lapisan storan perantara untuk data Apabila data perlu diperoleh, cache diakses terlebih dahulu. Jika data yang diperlukan berada dalam cache, ia akan dikembalikan secara langsung dan disimpan dalam cache untuk akses pantas seterusnya.

2. Kesesakan dalam pemprosesan audio dan video

Salah satu kesesakan yang paling biasa dalam pemprosesan audio dan video ialah kesesakan IO. Oleh kerana jumlah data audio dan video yang banyak, pemprosesan sangat memakan masa Data selalunya perlu dibaca dari cakera atau rangkaian, dan operasi IO ini sangat memakan masa. Oleh itu, prestasi operasi IO biasanya merupakan faktor utama yang mempengaruhi kecekapan pemprosesan audio dan video.

3. Bagaimanakah cara menggunakan caching untuk meningkatkan prestasi pemprosesan audio dan video?

Untuk mengoptimumkan prestasi pemprosesan audio dan video, kami boleh menggunakan teknologi caching untuk mengurangkan operasi IO untuk meningkatkan kecekapan pemprosesan audio dan video. Khususnya, cache memori atau cache cakera boleh digunakan untuk mempercepatkan pemprosesan audio dan video.

3.1. Cache memori

Cache memori boleh mengurangkan bilangan operasi IO, dengan itu meningkatkan kecekapan pemprosesan audio dan video. Di Golang, kita boleh menggunakan cache sync.Map atau LRU untuk melaksanakan cache memori. Antaranya, sync.Map ialah jadual cincang selamat benang yang menyokong pembacaan dan penulisan serentak, manakala cache LRU ialah kaedah caching berdasarkan prinsip yang paling kurang digunakan baru-baru ini (Paling Kurang Digunakan), yang sesuai untuk jumlah data yang besar tetapi sukar. akses. Senario aplikasi frekuensi yang agak rendah.

Di bawah, kami mengambil tangkapan skrin video sebagai contoh untuk menggambarkan cara menggunakan penyegerakan. Peta untuk melaksanakan cache memori:

import "sync"
var cache sync.Map
func GetThumbnailFromCache(videoID string) ([]byte, error) {
    if v, ok := cache.Load(videoID); ok {
        return v.([]byte), nil
    } else {
        thumbnail, err := GetThumbnailFromVideo(videoID)
        if err != nil {
            return nil, err
        }
        cache.Store(videoID, thumbnail)
        return thumbnail, nil
    }
}

Dalam kod di atas, kami mula-mula cuba mendapatkan tangkapan skrin video dalam cache. Jika Setelah diperoleh, kembalikan terus, jika tidak, dapatkan tangkapan skrin video daripada fail video dan simpannya dalam cache untuk akses pantas seterusnya.

3.2. Cache cakera

Apabila kapasiti memori tidak mencukupi, kita boleh menggunakan cache cakera untuk mengembangkan cache. Cache cakera menyimpan data pada cakera keras, yang boleh mengelakkan kehilangan data dan masalah kebocoran memori dengan berkesan, tetapi berbanding dengan cache memori, cache cakera mempunyai kelajuan akses yang lebih perlahan. Jika frekuensi capaian tinggi, disyorkan untuk menggunakan cache memori Jika frekuensi capaian rendah, cache cakera boleh digunakan.

Di Golang, kita boleh menggunakan go-cache atau bigcache untuk melaksanakan caching cakera. Antaranya, go-cache ialah memori umum dan perpustakaan caching cakera, dan kebanyakan jenis data boleh dicache. Bigcache digunakan khas untuk menyimpan struktur dan jenis kompleks lain, dan mempunyai prestasi yang lebih tinggi.

Di bawah, kami mengambil alih kod video sebagai contoh untuk menggambarkan cara menggunakan go-cache untuk melaksanakan cache cakera:

import (
    "github.com/patrickmn/go-cache"
    "os"
)
var c = cache.New(24*time.Hour, 24*time.Hour)
func Transcode(videoID string) error {
    var result error
    if v, ok := c.Get(videoID); ok {
        result = DoTranscode(v.([]byte))
    } else {
        videoFile, err := os.Open("path/to/video")
        if err != nil {
            return err
        }
        defer videoFile.Close()
        videoData, err := ioutil.ReadAll(videoFile)
        if err != nil {
            return err
        }
        result = DoTranscode(videoData)
        c.Set(videoID, videoData, cache.DefaultExpiration)
    }
    return result
}

Dalam kod di atas, kami mula-mula cuba mendapatkan data video dalam cache, Jika ia diperoleh, ia akan ditranskodkan secara terus Jika tidak, data akan dibaca daripada fail video dan ditranskodkan Akhirnya, hasil yang ditranskodkan akan disimpan dalam cache untuk akses pantas berikutnya.

4. Ringkasan

Teknologi caching ialah cara untuk mengoptimumkan akses data dan boleh meningkatkan kecekapan pemprosesan audio dan video dengan berkesan. Di Golang, kita boleh menggunakan sync.Map, LRU cache, go-cache, bigcache dan alatan lain untuk melaksanakan memori atau caching cakera Kaedah mana yang hendak dipilih perlu dinilai berdasarkan situasi sebenar. Akhir sekali, saya berharap artikel ini dapat membantu pembangun Golang meningkatkan prestasi pemprosesan audio dan video.

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimana untuk menggunakan caching untuk meningkatkan prestasi pemprosesan audio dan video di Golang?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!