Golang高性能内存键值存储与指针缓存插件库go-mcache的使用

简介

go-mcache是一个高性能、线程安全的内存键值缓存库，支持过期时间和最小GC压力。

特性

• 分片存储：256个可配置分片，减少锁竞争并支持水平扩展
• 单一过期调度器：使用一个后台goroutine和最小堆处理所有TTL，避免每个键使用定时器
• 零分配热路径：使用池化条目和直接值存储，避免反射并减少GC压力
• 原子计数器：O(1)复杂度获取长度，无需遍历分片
• 标准接口：可作为map[string]interface{}的替代品，提供以下方法：
  • Set(key string, value interface{}, ttl time.Duration) error
  • Get(key string) (value interface{}, ok bool)
  • Delete(key string)
  • Len() int
  • Close() map[string]interface{}
• 优雅关闭：Close方法会停止过期调度器并返回剩余条目
• 自定义选项：
  • WithShardCount(n int)调整分片数量(必须是2的幂)
  • WithPollInterval(d time.Duration)设置GC轮询间隔
• 全面的测试和基准测试：内置线程安全测试和微基准测试用于吞吐量分析

安装

go get -u github.com/OrlovEvgeny/go-mcache

使用示例

package main

import (
	"fmt"
	"log"
	"time"

	"github.com/OrlovEvgeny/go-mcache"
)

type User struct {
	Name string
	Age  int
}

func main() {
	// 创建默认配置的缓存(256分片)
	cache := mcache.New()
	defer func() {
		// 停止内部调度器并获取剩余条目
		items := cache.Close()
		fmt.Printf("Remaining entries: %d\n", len(items))
	}()

	// 存储一个结构体指针，TTL为20分钟
	key := "user:123"
	user := &User{Name: "Alice", Age: 30}
	if err := cache.Set(key, user, 20*time.Minute); err != nil {
		log.Fatalf("Set error: %v", err)
	}

	// 获取值
	if v, ok := cache.Get(key); ok {
		loaded := v.(*User)
		fmt.Printf("Loaded user: %s (age %d)\n", loaded.Name, loaded.Age)
	} else {
		fmt.Println("Key expired or not found")
	}

	// 删除条目
	cache.Delete(key)
}

高级配置

// 512分片和30秒GC间隔
cache := mcache.New(
	mcache.WithShardCount(512),
	mcache.WithPollInterval(30*time.Second),
)

基准测试

运行基准测试命令：

go test -bench . -benchmem

Apple M1 Pro上的典型结果：

goos: darwin
goarch: arm64
pkg: github.com/OrlovEvgeny/go-mcache
cpu: Apple M1 Pro
BenchmarkCacheOperations
BenchmarkCacheOperations/Write
BenchmarkCacheOperations/Write-8         	 1836590	       663.0 ns/op	     605 B/op	       3 allocs/op
BenchmarkCacheOperations/Read
BenchmarkCacheOperations/Read-8          	 6350031	       167.5 ns/op	      85 B/op	       1 allocs/op
BenchmarkCacheOperations/WriteRead
BenchmarkCacheOperations/WriteRead-8     	 1786278	       704.6 ns/op	     665 B/op	       4 allocs/op
BenchmarkCacheOperations/ParallelReadWrite
BenchmarkCacheOperations/ParallelReadWrite-8         	 4477581	       288.0 ns/op	     227 B/op	       5 allocs/op

贡献

欢迎贡献代码！请fork项目，改进后提交pull request。确保新代码包含测试并遵循Go标准(go fmt, go vet)。

许可证

本项目采用MIT许可证。