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golang防緩存擊穿利器--singleflight

keithyau / 1507人閱讀

摘要：緩存擊穿給緩存加一個(gè)過(guò)期時(shí)間，下次未命中緩存時(shí)再去從數(shù)據(jù)源獲取結(jié)果寫(xiě)入新的緩存，這個(gè)是后端開(kāi)發(fā)人員再熟悉不過(guò)的基操。

緩存擊穿

????給緩存加一個(gè)過(guò)期時(shí)間，下次未命中緩存時(shí)再去從數(shù)據(jù)源獲取結(jié)果寫(xiě)入新的緩存，這個(gè)是后端開(kāi)發(fā)人員再熟悉不過(guò)的基操。本人之前在做直播平臺(tái)活動(dòng)業(yè)務(wù)的時(shí)候，當(dāng)時(shí)帶著這份再熟練不過(guò)的自信，把復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫(kù)鏈表語(yǔ)句寫(xiě)好，各種微服務(wù)之間調(diào)用撈數(shù)據(jù)最后算好的結(jié)果，丟進(jìn)了緩存然后設(shè)了一個(gè)過(guò)期時(shí)間，當(dāng)時(shí)噼里啪啦兩下寫(xiě)完代碼覺(jué)得穩(wěn)如鐵蛋，結(jié)果在活動(dòng)快結(jié)束之前，數(shù)據(jù)庫(kù)很友好的掛掉了。當(dāng)時(shí)回去查看監(jiān)控后發(fā)現(xiàn)，是在活動(dòng)快結(jié)束前，大量用戶都在瘋狂的刷活動(dòng)頁(yè)，導(dǎo)致緩存過(guò)期的瞬間有大量未命中緩存的請(qǐng)求直接打到數(shù)據(jù)庫(kù)上所導(dǎo)致的，所以這個(gè)經(jīng)典的問(wèn)題稍不注意還是害死人

????防緩存擊穿的方式有很多種，比如通過(guò)計(jì)劃任務(wù)來(lái)跟新緩存使得從前端過(guò)來(lái)的所有請(qǐng)求都是從緩存讀取等等。之前讀過(guò) groupCache的源碼，發(fā)現(xiàn)里面有一個(gè)很有意思的庫(kù)，叫singleFlight, 因?yàn)間roupCache從節(jié)點(diǎn)上獲取緩存如果未命中，則會(huì)去其他節(jié)點(diǎn)尋找，其他節(jié)點(diǎn)還沒(méi)有的話再?gòu)臄?shù)據(jù)源獲取，所以這個(gè)步驟對(duì)于防擊穿非常有必要。singleFlight使得groupCache在多個(gè)并發(fā)請(qǐng)求對(duì)一個(gè)失效的key進(jìn)行源數(shù)據(jù)獲取時(shí)，只讓其中一個(gè)得到執(zhí)行，其余阻塞等待到執(zhí)行的那個(gè)請(qǐng)求完成后，將結(jié)果傳遞給阻塞的其他請(qǐng)求達(dá)到防止擊穿的效果。

SingleFlight 使用Demo

本文模擬一個(gè)數(shù)據(jù)源是從調(diào)用rpc獲取的場(chǎng)景

然后再模擬一百個(gè)并發(fā)請(qǐng)求在緩存失效的瞬間同時(shí)調(diào)用rpc訪問(wèn)源數(shù)據(jù)

效果

可以看到100個(gè)并發(fā)請(qǐng)求從源數(shù)據(jù)獲取時(shí)，rpcServer端只收到了來(lái)自client 17的請(qǐng)求，而其余99個(gè)最后也都得到了正確的返回值。

SingleFlight 源碼剖析

在看完singleFlight的實(shí)際效果后，欣喜若狂，想必其實(shí)現(xiàn)應(yīng)該相當(dāng)復(fù)雜吧， 結(jié)果翻看源碼一看, 100行不到的代碼就解決了這么個(gè)業(yè)務(wù)痛點(diǎn)， 不得不佩服。

package singlefilght

import "sync"

type Group struct {
    mu sync.Mutex
    m map[string]*Call // 對(duì)于每一個(gè)需要獲取的key有一個(gè)對(duì)應(yīng)的call
}

// call代表需要被執(zhí)行的函數(shù)
type Call struct {
    wg sync.WaitGroup // 用于阻塞這個(gè)調(diào)用call的其他請(qǐng)求
    val interface{} // 函數(shù)執(zhí)行后的結(jié)果
    err error         // 函數(shù)執(zhí)行后的error
}

func (g *Group) Do(key string, fn func()(interface{}, error)) (interface{}, error) {

    g.mu.Lock()
    if g.m == nil {
        g.m = make(map[string]*Call)
    }
    
    // 如果獲取當(dāng)前key的函數(shù)正在被執(zhí)行，則阻塞等待執(zhí)行中的，等待其執(zhí)行完畢后獲取它的執(zhí)行結(jié)果
    if c, ok := g.m[key]; ok {
        g.mu.Unlock()
        c.wg.Wait()
        return c.val, c.err
    }

    // 初始化一個(gè)call，往map中寫(xiě)后就解
    c := new(Call)
    c.wg.Add(1)
    g.m[key] = c
    g.mu.Unlock()
    
  // 執(zhí)行獲取key的函數(shù)，并將結(jié)果賦值給這個(gè)Call
    c.val, c.err = fn()
    c.wg.Done()
    
    // 重新上鎖刪除key
    g.mu.Lock()
    delete(g.m, key)
    g.mu.Unlock()

    return c.val, c.err

}

????對(duì)的沒(méi)看錯(cuò)， 就這么100行不到的代碼就能解決緩存擊穿的問(wèn)題，這算是我寫(xiě)過(guò)最愉快的一篇博了，同時(shí)也推薦大家去讀一讀groupCache這個(gè)項(xiàng)目的源碼，會(huì)有更多驚喜的發(fā)現(xiàn)

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