Go語(yǔ)言基于HTTP的內(nèi)存緩存服務(wù)的實(shí)現(xiàn)
所有的緩存數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在服務(wù)器的內(nèi)存中，因此重啟服務(wù)器會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，基于HTTP通信會(huì)將使開(kāi)發(fā)變得簡(jiǎn)單，但性能不會(huì)太好
緩存服務(wù)接口
本程序采用REST接口，支持設(shè)置(Set)、獲取(Get)和刪除(Del)這3個(gè)基本操作，同時(shí)還支持對(duì)緩存服務(wù)狀態(tài)進(jìn)行查詢。Set操作是將一對(duì)鍵值對(duì)設(shè)置到服務(wù)器中，通過(guò)HTTP的PUT方法進(jìn)行，Get操作用于查詢某個(gè)鍵并獲取其值，通過(guò)HTTP的GET方法進(jìn)行，Del操作用于從緩存中刪除某個(gè)鍵，通過(guò)HTTP的DELETE方法進(jìn)行，同時(shí)用戶可以查詢緩存服務(wù)器緩存了多少鍵值對(duì)，占據(jù)了多少字節(jié)
創(chuàng)建一個(gè)cache包，編寫緩存服務(wù)的主要邏輯
先定義了一個(gè)Cache接口類型，包含了要實(shí)現(xiàn)的4個(gè)方法(設(shè)置、獲取、刪除和狀態(tài)查詢)
package cache
type Cache interface {
Set(string, []byte) error
Get(string) ([]byte, error)
Del(string) error
GetStat() Stat
}緩存服務(wù)實(shí)現(xiàn)
綜上所述，這個(gè)緩存服務(wù)實(shí)現(xiàn)起來(lái)還是比較容易的，使用Go語(yǔ)言內(nèi)置的map存儲(chǔ)鍵值，使用http庫(kù)來(lái)處理HTTP請(qǐng)求，實(shí)現(xiàn)REST接口
定義狀態(tài)信息
定義了一個(gè)Stat結(jié)構(gòu)體，表示緩存服務(wù)狀態(tài):
type Stat struct {
Count int64
KeySize int64
ValueSize int64
}Count表示緩存目前保存的鍵值對(duì)數(shù)量，KeySize和ValueSize分別表示鍵和值所占的總字節(jié)數(shù)
實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方法，用來(lái)更新Stat信息:
func (s *Stat) add(k string, v []byte) {
s.Count += 1
s.KeySize += int64(len(k))
s.ValueSize += int64(len(v))
}
func (s *Stat) del(k string, v []byte) {
s.Count -= 1
s.KeySize -= int64(len(k))
s.ValueSize -= int64(len(v))
}緩存增加鍵值數(shù)據(jù)時(shí)，調(diào)用add函數(shù)，更新緩存狀態(tài)信息，對(duì)應(yīng)地，刪除數(shù)據(jù)時(shí)就調(diào)用del，保持狀態(tài)信息的正確
實(shí)現(xiàn)Cache接口
下面定義一個(gè)New函數(shù)，創(chuàng)建并返回一個(gè)Cache接口:
func New(typ string) Cache {
var c Cache
if typ == "inmemory" {
c = newInMemoryCache()
}
if c == nil {
panic("unknown cache type " + typ)
}
log.Println(typ, "ready to serve")
return c
}該函數(shù)會(huì)接收一個(gè)string類型的參數(shù)，這個(gè)參數(shù)指定了要?jiǎng)?chuàng)建的Cache接口的具體結(jié)構(gòu)類型，這里考慮到以后可能不限于內(nèi)存緩存，有擴(kuò)展的可能。如果typ是"inmemory"代表是內(nèi)存緩存，就調(diào)用newInMemoryCache，并返回
如下定義了inMemoryCache結(jié)構(gòu)和對(duì)應(yīng)New函數(shù):
type inMemoryCache struct {
c map[string][]byte
mutex sync.RWMutex
Stat
}
func newInMemoryCache() *inMemoryCache {
return &inMemoryCache{
make(map[string][]byte),
sync.RWMutex{}, Stat{}}
}這個(gè)結(jié)構(gòu)中包含了存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的map，和一個(gè)讀寫鎖用于并發(fā)控制，還有一個(gè)Stat匿名字段，用來(lái)記錄緩存狀態(tài)
下面一一實(shí)現(xiàn)所定義的接口方法:
func (c *inMemoryCache) Set(k string, v []byte) error {
c.mutex.Lock()
defer c.mutex.Unlock()
tmp, exist := c.c[k]
if exist {
c.del(k, tmp)
}
c.c[k] = v
c.add(k, v)
return nil
}
func (c *inMemoryCache) Get(k string) ([]byte, error) {
c.mutex.RLock()
defer c.mutex.RLock()
return c.c[k], nil
}
func (c *inMemoryCache) Del(k string) error {
c.mutex.Lock()
defer c.mutex.Unlock()
v, exist := c.c[k]
if exist {
delete(c.c, k)
c.del(k, v)
}
return nil
}
func (c *inMemoryCache) GetStat() Stat {
return c.Stat
}Set函數(shù)的作用是設(shè)置鍵值到map中，這要在上鎖的情況下進(jìn)行，首先判斷map中是否已有此鍵，之后用新值覆蓋，過(guò)程中要更新?tīng)顟B(tài)信息
Get函數(shù)的作用是獲取指定鍵對(duì)應(yīng)的值，使用讀鎖即可
Del同樣須要互斥，先判斷map中是否有指定的鍵，如果有則刪除，并更新?tīng)顟B(tài)信息
實(shí)現(xiàn)HTTP服務(wù)
接下來(lái)實(shí)現(xiàn)HTTP服務(wù)，基于Go語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)HTTP包來(lái)實(shí)現(xiàn)，在目錄下創(chuàng)建一個(gè)http包
先定義Server相關(guān)結(jié)構(gòu)、監(jiān)聽(tīng)函數(shù)和New函數(shù):
type Server struct {
cache.Cache
}
func (s *Server) Listen() error {
http.Handle("/cache/", s.cacheHandler())
http.Handle("/status", s.statusHandler())
err := http.ListenAndServe(":9090", nil)
if err != nil {
log.Println(err)
return err
}
return nil
}
func New(c cache.Cache) *Server {
return &Server{c}
}Server結(jié)構(gòu)體內(nèi)嵌了cache.Cache接口，這意味著http.Server也要實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)接口，為Server定義了一個(gè)Listen方法，其中會(huì)調(diào)用http.Handle函數(shù)，會(huì)注冊(cè)兩個(gè)Handler分別用來(lái)處理/cache/和status這兩個(gè)http協(xié)議的端點(diǎn)
Server.cacheHandler和http.statusHandler返回一個(gè)http.Handler接口，用于處理HTTP請(qǐng)求，相關(guān)實(shí)現(xiàn)如下:
要實(shí)現(xiàn)http.Handler接口就要實(shí)現(xiàn)ServeHTTP方法，是真正處理HTTP請(qǐng)求的邏輯，該方法使用switch-case對(duì)請(qǐng)求方式進(jìn)行分支處理，處理PUT、GET、DELETE請(qǐng)求，其他都丟棄
package http
import (
"io/ioutil"
"log"
"net/http"
"strings"
)
type cacheHandler struct {
*Server
}
func (h *cacheHandler) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
key := strings.Split(r.URL.EscapedPath(), "/")[2]
if len(key) == 0 {
w.WriteHeader(http.StatusBadRequest)
return
}
switch r.Method {
case http.MethodPut:
b, _ := ioutil.ReadAll(r.Body)
if len(b) != 0 {
e := h.Set(key, b)
if e != nil {
log.Println(e)
w.WriteHeader(http.StatusInternalServerError)
}
}
return
case http.MethodGet:
b, e := h.Get(key)
if e != nil {
log.Println(e)
w.WriteHeader(http.StatusInternalServerError)
return
}
if len(b) == 0 {
w.WriteHeader(http.StatusNotFound)
return
}
w.Write(b)
return
case http.MethodDelete:
e := h.Del(key)
if e != nil {
log.Println(e)
w.WriteHeader(http.StatusInternalServerError)
}
return
default:
w.WriteHeader(http.StatusMethodNotAllowed)
}
}
func (s *Server) cacheHandler() http.Handler {
return &cacheHandler{s}
}同理，statusHandler實(shí)現(xiàn)如下:
package http
import (
"encoding/json"
"log"
"net/http"
)
type statusHandler struct {
*Server
}
func (h *statusHandler) ServeHTTP(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
if r.Method != http.MethodGet {
w.WriteHeader(http.StatusMethodNotAllowed)
return
}
b, e := json.Marshal(h.GetStat())
if e != nil {
log.Println(e)
w.WriteHeader(http.StatusInternalServerError)
return
}
w.Write(b)
}
func (s *Server) statusHandler() http.Handler {
return &statusHandler{s}
}該方法只處理GET請(qǐng)求，調(diào)用GetStat方法得到緩存狀態(tài)信息，將其序列化為JSON數(shù)據(jù)后寫回
測(cè)試運(yùn)行
編寫一個(gè)main.main，作為程序的入口:
package main
import (
"cache/cache"
"cache/http"
"log"
)
func main() {
c := cache.New("inmemory")
s := http.New(c)
err := s.Listen()
if err != nil {
log.Fatalln(err)
}
}發(fā)起PUT請(qǐng)求，增加數(shù)據(jù):
$ curl -v localhost:9090/cache/key -XPUT -d value * Trying 127.0.0.1:9090... * TCP_NODELAY set * Connected to localhost (127.0.0.1) port 9090 (#0) > PUT /cache/key HTTP/1.1 > Host: localhost:9090 > User-Agent: curl/7.68.0 > Accept: */* > Content-Length: 5 > Content-Type: application/x-www-form-urlencoded > * upload completely sent off: 5 out of 5 bytes * Mark bundle as not supporting multiuse < HTTP/1.1 200 OK < Date: Thu, 25 Aug 2022 03:19:47 GMT < Content-Length: 0 < * Connection #0 to host localhost left intact
查看狀態(tài)信息:
$ curl localhost:9090/status
{"Count":1,"KeySize":3,"ValueSize":5}
查詢:
$ curl localhost:9090/cache/key value
到此這篇關(guān)于Go語(yǔ)言基于HTTP的內(nèi)存緩存服務(wù)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Go內(nèi)存緩存服務(wù)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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