Go語言基于HTTP的內存緩存服務的實現
所有的緩存數據都存儲在服務器的內存中，因此重啟服務器會導致數據丟失，基于HTTP通信會將使開發(fā)變得簡單，但性能不會太好
緩存服務接口
本程序采用REST接口，支持設置(Set)、獲取(Get)和刪除(Del)這3個基本操作，同時還支持對緩存服務狀態(tài)進行查詢。Set操作是將一對鍵值對設置到服務器中，通過HTTP的PUT方法進行，Get操作用于查詢某個鍵并獲取其值，通過HTTP的GET方法進行，Del操作用于從緩存中刪除某個鍵，通過HTTP的DELETE方法進行，同時用戶可以查詢緩存服務器緩存了多少鍵值對，占據了多少字節(jié)
創(chuàng)建一個cache包，編寫緩存服務的主要邏輯
先定義了一個Cache接口類型，包含了要實現的4個方法(設置、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
}緩存服務實現
綜上所述，這個緩存服務實現起來還是比較容易的，使用Go語言內置的map存儲鍵值，使用http庫來處理HTTP請求，實現REST接口
定義狀態(tài)信息
定義了一個Stat結構體，表示緩存服務狀態(tài):
type Stat struct {
Count int64
KeySize int64
ValueSize int64
}Count表示緩存目前保存的鍵值對數量，KeySize和ValueSize分別表示鍵和值所占的總字節(jié)數
實現兩個方法，用來更新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))
}緩存增加鍵值數據時，調用add函數，更新緩存狀態(tài)信息，對應地，刪除數據時就調用del，保持狀態(tài)信息的正確
實現Cache接口
下面定義一個New函數，創(chuàng)建并返回一個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
}該函數會接收一個string類型的參數，這個參數指定了要創(chuàng)建的Cache接口的具體結構類型，這里考慮到以后可能不限于內存緩存，有擴展的可能。如果typ是"inmemory"代表是內存緩存，就調用newInMemoryCache，并返回
如下定義了inMemoryCache結構和對應New函數:
type inMemoryCache struct {
c map[string][]byte
mutex sync.RWMutex
Stat
}
func newInMemoryCache() *inMemoryCache {
return &inMemoryCache{
make(map[string][]byte),
sync.RWMutex{}, Stat{}}
}這個結構中包含了存儲數據的map，和一個讀寫鎖用于并發(fā)控制，還有一個Stat匿名字段，用來記錄緩存狀態(tài)
下面一一實現所定義的接口方法:
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函數的作用是設置鍵值到map中，這要在上鎖的情況下進行，首先判斷map中是否已有此鍵，之后用新值覆蓋，過程中要更新狀態(tài)信息
Get函數的作用是獲取指定鍵對應的值，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，并更新狀態(tài)信息
實現HTTP服務
接下來實現HTTP服務，基于Go語言的標準HTTP包來實現，在目錄下創(chuàng)建一個http包
先定義Server相關結構、監(jiān)聽函數和New函數:
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結構體內嵌了cache.Cache接口，這意味著http.Server也要實現對應接口，為Server定義了一個Listen方法，其中會調用http.Handle函數，會注冊兩個Handler分別用來處理/cache/和status這兩個http協議的端點
Server.cacheHandler和http.statusHandler返回一個http.Handler接口，用于處理HTTP請求，相關實現如下:
要實現http.Handler接口就要實現ServeHTTP方法，是真正處理HTTP請求的邏輯，該方法使用switch-case對請求方式進行分支處理，處理PUT、GET、DELETE請求，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實現如下:
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請求，調用GetStat方法得到緩存狀態(tài)信息，將其序列化為JSON數據后寫回
測試運行
編寫一個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請求，增加數據:
$ 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
到此這篇關于Go語言基于HTTP的內存緩存服務的文章就介紹到這了,更多相關Go內存緩存服務內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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