【代码】缓存击穿保护器singleflight

本文介绍了一种使用Python实现的单例模式,通过`Lock`对象确保线程安全。核心内容涉及了在多线程环境下如何避免重复创建并正确同步关键资源。
fs = dict()
lock = Lock()
def singleflight(key, func):
    with lock:
        if key in fs:
            wait = True
            f = fs[key]
        else:
            wait = False
            f = [None, Event()]
            fs[key] = f
    if wait:
        f[1].wait()
        r = f[0]
    else:
        r = func()
        f[0] = r
        f[1].set()
    with lock:
        fs.pop(key, None)
    return r
### Golang 面试场景题及解决方案 #### Gin 框架理解 Gin 是一个基于 Go 的 HTTP web 框架,具有高性能的特点。它通过中间件机制提供了灵活的功能扩展方式,并支持路由分组、参数绑定验证等功能[^1]。 ```go package main import ( "github.com/gin-gonic/gin" ) func main() { r := gin.Default() r.GET("/hello", func(c *gin.Context) { c.JSON(200, gin.H{ "message": "Hello world", }) }) r.Run(":8080") } ``` 此代码展示了如何创建一个简单的 RESTful API 使用 Gin 框架监听 `/hello` 路径并返回 JSON 响应。 #### 内存管理与垃圾收集策略 Go 语言采用自动化的垃圾回收机制来处理不再使用的内存资源。常见的 GC 算法有: - **标记-清除算法**:遍历所有可达对象并将它们标记为活动状态;随后扫描整个堆空间释放未被标记的对象所占用的空间。 - **复制算法**:将可用内存分成两个相同大小的部分,在其中一个分区分配新对象直到填满为止;接着把仍然存活的对象拷贝到另一个空闲区段上再清零前者。 - **标记-整理算法**:除了完成上述两种方法的任务之外还会压缩剩余的活跃实体使之紧挨在一起从而减少碎片化程度[^2]. 这些不同的GC技术各有优劣适用于不同应用场景下的性能优化考量之中. #### 并发控制中的同步问题 当多个 Goroutine 尝试并发访问共享资源时可能会引发竞态条件(race condition),即程序行为依赖于线程调度顺序而变得不可预测甚至错误百出。为了防止这种情况发生可以采取如下措施之一: - 使用互斥锁(`sync.Mutex`)保护临界区内操作确保同一时刻只有一个协程能够执行特定逻辑片段. - 利用通道(channel)实现生产者消费者模型协调各参与者之间的协作关系. - 应用 `sync.WaitGroup` 来等待一组 goroutines 完成后再继续后续流程. 针对缓存击穿现象——即短时间内大量请求集中指向同一个热点数据项造成后台服务压力剧增的情况,可以通过引入 single flight 设计模式加以缓解。具体来说就是利用标准库提供的 `sync/singleflight` 组合器保证对于给定键值仅发起一次实际 I/O 请求即使存在多处订阅也不会触发多余调用[^3].
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