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golang支持线程安全和自动过期map

news 2025/7/29 21:25:03

在 Golang 中，原生的 map 类型并不支持并发安全，也没有内置的键过期机制。不过，有一些社区提供的库和方案可以满足这两个需求：线程安全和键过期。

1. 使用 `sync.Map`（线程安全，但不支持过期）

Golang 提供了线程安全的 sync.Map，但它没有键过期功能。如果只需要线程安全，可以直接使用：

import ("fmt""sync"
)func main() {var m sync.Mapm.Store("key1", "value1") // 写入键值val, ok := m.Load("key1") // 读取键值if ok {fmt.Println("key1:", val)}m.Delete("key1") // 删除键值
}

限制：sync.Map 适用于高并发场景，但需要自行实现键的过期功能。

2. 使用开源库 `go-cache`（推荐：支持线程安全和键过期）

go-cache 是一个轻量级、高效的内存缓存库，支持线程安全和键过期功能。

安装

go get github.com/patrickmn/go-cache

使用示例

package mainimport ("fmt""time""github.com/patrickmn/go-cache"
)func main() {// 创建一个缓存对象，默认过期时间为 5 分钟，清理间隔为 10 分钟c := cache.New(5*time.Minute, 10*time.Minute)// 设置键值，并指定过期时间c.Set("key1", "value1", cache.DefaultExpiration) // 默认过期时间c.Set("key2", "value2", 10*time.Second)         // 自定义过期时间// 读取键值val, found := c.Get("key1")if found {fmt.Println("key1:", val)} else {fmt.Println("key1 has expired or not found")}// 检查键是否存在_, exists := c.Get("key2")fmt.Println("key2 exists:", exists)// 删除键c.Delete("key2")
}

特点

线程安全。
支持键过期，自动清理。
提供多种方法（如读取、删除、批量操作等）。

3. 使用 `expiremap`（支持自动过期和并发安全）

expiremap 是另一个简洁的库，专门为自动过期的键值存储设计。

安装

go get github.com/zyedidia/expiremap

使用示例

package mainimport ("fmt""time""github.com/zyedidia/expiremap"
)func main() {// 创建一个过期 map，键值过期时间为 2 秒m := expiremap.New(time.Second * 2)// 设置键值m.Set("key1", "value1")m.Set("key2", "value2")// 读取键值val, ok := m.Get("key1")if ok {fmt.Println("key1:", val)} else {fmt.Println("key1 has expired or does not exist")}// 等待 3 秒后，键值会自动过期time.Sleep(3 * time.Second)_, ok = m.Get("key1")fmt.Println("key1 exists after 3 seconds:", ok)
}

特点

键过期时间由 time.Duration 控制。
自动清理过期键。
支持线程安全。

4. 自己实现一个安全且支持过期的 `map`

如果你不想使用外部库，可以结合 sync.RWMutex 和 time.Timer 自行实现：

示例代码

package mainimport ("fmt""sync""time"
)type SafeMap struct {data  map[string]anymutex sync.RWMutex
}func NewSafeMap() *SafeMap {return &SafeMap{data: make(map[string]any),}
}func (sm *SafeMap) Set(key string, value any, duration time.Duration) {sm.mutex.Lock()defer sm.mutex.Unlock()sm.data[key] = value// 启动一个定时器删除键go func() {time.Sleep(duration)sm.mutex.Lock()delete(sm.data, key)sm.mutex.Unlock()}()
}func (sm *SafeMap) Get(key string) (any, bool) {sm.mutex.RLock()defer sm.mutex.RUnlock()val, ok := sm.data[key]return val, ok
}func (sm *SafeMap) Delete(key string) {sm.mutex.Lock()defer sm.mutex.Unlock()delete(sm.data, key)
}func main() {sm := NewSafeMap()sm.Set("key1", "value1", 5*time.Second) // 设置 5 秒过期val, ok := sm.Get("key1")fmt.Println("key1 exists:", ok, "value:", val)// 等待 6 秒，确保键已过期time.Sleep(6 * time.Second)val, ok = sm.Get("key1")fmt.Println("key1 exists after expiration:", ok)
}