Golang Go语言中利用泛型实现的缓存装饰器

项目地址： https://github.com/ahuigo/gofnext#decorator-cases

类似于 python 的 @functools.cache

cache decorator 菲波那切数列示例:

package main
import "fmt"
import "github.com/ahuigo/gofnext"
func main() {
    var fib func(int) int
    var fibCached func(int) int
    fib = func(x int) int {
        fmt.Printf("call arg:%d\n", x)
        if x <= 1 {
            return x
        } else {
            return fibCached(x-1) + fibCached(x-2)
        }
    }

fibCached = gofnext.CacheFn1(fib)    

fmt.Println(fibCached(5))
fmt.Println(fibCached(6))

}


Golang Go语言中利用泛型实现的缓存装饰器

更多关于Golang Go语言中利用泛型实现的缓存装饰器的实战教程也可以访问 https://www.itying.com/category-94-b0.html

7 回复

看上去不够优雅，但是如果要适配任意数目的参数和返回值，只能用反射来做。

更多关于Golang Go语言中利用泛型实现的缓存装饰器的实战系列教程也可以访问 https://www.itying.com/category-94-b0.html


多参数的话不需要用反射。
其实以前我用反射实现过，使用起来更复杂、且会损失类型检查，目前用泛型实现就简单许多了。

如果是多参数的话，需要用包装函数（不需要反射）将参数将降维（示例： https://github.com/ahuigo/gofnext#cache-function-with-more-params2 ）

ps: 之所以没有封装成支持任意不定参或 any 类型的函数，是因为目前 go 的泛型参数不支持对约束再做断言。

如果你有更优雅方式的话，望回复告之，也欢迎 issue 、pr 。

反射不会损失类型检查，可以动态获取参数类型并构造一个 struct ，但是做不到静态检查。实现自然是会复杂很多，但是对调用者而言是更简单的。不过既然你是做缓存，肯定是在意性能的，我就不推荐用反射了。

如果输入用反射而不用泛型，那类型检查就没有了; 输出同理。

或许我没有 get 到你的意思？你是否可以给个伪代码，或者 demo ？

ps: 反射损失的性能很多场景可以忽略不计

我的意思是反射可以获取到原函数的每个参数的类型，你可以保存下来，调用时检查参数是不是对应的类型。

但是 Go 不是很动态的语言，反射和泛型也没法结合使用，导致泛型实现的接口没法返回正确的类型（只能是 interface{}），因此没法实现 demo 的 fibCached(x-1) + fibCached(x-2)。不过 demo 里对 fib() 的实现也是有侵入的。

比较类似的例子你可以参考这篇，最后为了优化实现得有点复杂，看看原理就好：
https://keakon.uk/2023/03/24/%E6%8A%8A%E4%BB%BB%E5%8A%A1%E9%98%9F%E5%88%97delayed%E7%A7%BB%E6%A4%8D%E5%88%B0Go%E4%BA%86

嗯。
我主要是想确认否有简单优雅的实现(对调用方要简单/直接/安全)、以及更通用的 cache 库。

库本身的复杂性对用户是透明的，内部是否反射+泛型都 ok ，实际上本库的内部就是反射+泛型结合的

在Go语言中，泛型是Go 1.18引入的一项强大特性，它允许我们编写更加通用和可复用的代码。利用泛型来实现缓存装饰器（Cache Decorator）是一个很好的实践，这不仅能提高代码的灵活性，还能增强代码的可维护性。

一个缓存装饰器的核心思想是拦截对某个底层数据结构的访问，首先检查缓存中是否已存在所需数据，如果存在则直接返回缓存中的数据，以避免重复计算和访问底层数据结构带来的开销。如果不存在，则访问底层数据结构获取数据，并将其存入缓存中供后续使用。

在实现时，你可以定义一个泛型接口来表示底层数据结构，例如interface Cacheable<T>，然后实现一个泛型缓存装饰器Cached<T>。这个装饰器内部可以维护一个map作为缓存存储，key是访问底层数据结构所需的参数，value是返回的数据。

通过使用泛型，你的缓存装饰器可以适用于各种不同类型的底层数据结构，而无需为每种类型编写专门的缓存逻辑。这不仅减少了代码量，还提高了代码的复用性和可读性。

在实现过程中，还需要注意缓存的失效策略（如LRU、TTL等）和线程安全问题，以确保缓存的有效性和正确性。对于线程安全问题，可以利用Go的sync包提供的并发原语（如sync.Mutex、sync.RWMutex）来保护对缓存的并发访问。

总之，利用泛型实现缓存装饰器是Go语言中一种高效且优雅的编程方式，值得在实际开发中推广和应用。

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