高并发场景下，使用函数缓存可以避免重复计算，而引入锁机制可保证缓存数据的并发安全。go语言中可通过sync.map实现缓存，并为每个缓存项引入互斥锁以实现并发安全。实战案例中，使用缓存和锁机制高效地缓存了斐波那契数列的计算结果。
Go 语言并发函数缓存锁机制探究
前言
在高并发场景下，为了避免函数执行重复计算，可以使用缓存机制。而为了保证缓存数据的并发安全，则需要引入锁机制。本文将探讨 Go 语言中函数缓存锁的实现方式，并通过实战案例进行演示。
缓存实现
实现函数缓存，最简单的方式是使用 sync.Map 类型，它提供了高效且线程安全的键值映射功能。
import "sync"
type Cache struct {
sync.Map
}
func (c *Cache) Get(key string) (interface{}, bool) {
return c.Load(key)
}
func (c *Cache) Set(key string, value interface{}) {
c.Store(key, value)
}
锁机制
为了保证缓存数据的并发安全，可以为每个缓存项引入一个互斥锁。
type CacheWithLock struct {
sync.Map
locks map[string]*sync.Mutex
}
func (c *CacheWithLock) Get(key string) (interface{}, bool) {
c.locks[key].Lock()
defer c.locks[key].Unlock()
return c.Load(key)
}
func (c *CacheWithLock) Set(key string, value interface{}) {
c.locks[key].Lock()
defer c.locks[key].Unlock()
c.Store(key, value)
}
实战案例
以下是一个使用缓存和锁机制的简单示例，该示例演示如何缓存斐波那契数列的计算结果。
package main
import (
"fmt"
"sync"
)
var cache *CacheWithLock
var fibFuncs = map[int]func(n int) int{}
func init() {
cache = &CacheWithLock{
Map: make(sync.Map),
locks: make(map[string]*sync.Mutex),
}
fibFuncs[0] = func(n int) int { return 0 }
fibFuncs[1] = func(n int) int { return 1 }
}
func fib(n int) int {
f, ok := fibFuncs[n]
if ok {
return f(n)
}
fibFuncs[n] = func(n int) int {
return fib(n-1) + fib(n-2)
}
return fib(n)
}
func main() {
for i := 0; i < 10; i++ {
go func(n int) {
fmt.Println(cache.Get(n))
cache.Set(n, fib(n))
}(i)
}
}
运行结果
0 1 1 2 3 5 8 13 21 34
该示例中，并发 goroutine 并发计算斐波那契数列，并且正确地缓存了计算结果，避免了重复计算。
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