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2024-04-21 12:32:11 +00:00 · 2020-02-08 02:34:53 +08:00
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 ### 7天用Go从零实现分布式缓存 GeeCache

-GeeCache 是一个模仿 [groupcache](https://github.com/golang/groupcache) 实现的分布式缓存系统
+[GeeCache](https://geektutu.com/post/geecache.html) 是一个模仿 [groupcache](https://github.com/golang/groupcache) 实现的分布式缓存系统

 - 第一天：LRU 缓存策略 | [Code](gee-cache/day1-lru)
 - 第二天：单机并发缓存 | [Code](gee-cache/day2-single-node)
@@ -62,7 +62,7 @@ What can I write in 7 days? A gin-like web framework? A distributed cache like g

 ## Distributed Cache - Geecache

-Geecache is a [groupcache](https://github.com/golang/groupcache)-like distributed cache
+[GeeCache](https://geektutu.com/post/geecache.html) is a [groupcache](https://github.com/golang/groupcache)-like distributed cache

 - Day 1 - LRU (Least Recently Used) Caching Strategy [Code](gee-cache/day1-lru)
 - Day 2 - Single Machine Concurrent Cache [Code](gee-cache/day2-single-node)
@@ -0,0 +1,72 @@
+---
+title: 7天用Go从零实现分布式缓存GeeCache
+date: 2020-02-08 01:00:00
+description: 7天用 用 Go语言/golang 从零实现分布式缓存 GeeCache 教程(7 days implement golang distributed cache from scratch tutorial)，动手写分布式缓存，参照 groupcache 的实现。功能包括单机/分布式缓存，LRU (Least Recently Used) 缓存策略，防止缓存击穿、一致性哈希(Consistent Hash)，protobuf 通信等。
+tags:
+- Go
+nav: 从零实现
+categories:
+- 分布式缓存 - GeeCache
+keywords:
+- Go语言
+- 从零实现分布式缓存
+- 动手写分布式缓存
+image: post/geecache/geecache_sm.jpg
+github: https://github.com/geektutu/7days-golang
+---
+
+![分布式缓存geecache](geecache/geecache.jpg)
+
+## 1 谈谈分布式缓存
+
+第一次请求时将一些耗时操作的结果暂存，以后遇到相同的请求，直接返回暂存的数据。我想这是大部分童鞋对于缓存的理解。在计算机系统中，缓存无处不在，比如我们访问一个网页，网页和引用的 JS/CSS 等静态文件，根据不同的策略，会缓存在浏览器本地或是 CDN 服务器，那在第二次访问的时候，就会觉得网页加载的速度快了不少；比如微博的点赞的数量，不可能每个人每次访问，都从数据库中查找所有点赞的记录再统计，数据库的操作是很耗时的，很难支持那么大的流量，所以一般点赞这类数据是缓存在 Redis 服务集群中的。
+
+> 商业世界里，现金为王；架构世界里，缓存为王。
+
+缓存中最简单的莫过于存储在内存中的键值对缓存了。说到键值对，很容易想到的是字典(dict)类型，Go 语言中称之为 map。那直接创建一个 map，每次有新数据就往 map 中插入不就好了，这不就是键值对缓存么？这样做有什么问题呢？
+
+1）内存不够了怎么办？
+
+那就随机删掉几条数据好了。随机删掉好呢？还是按照时间顺序好呢？或者是有没有其他更好的淘汰策略呢？不同数据的访问频率是不一样的，优先删除访问频率低的数据是不是更好呢？数据的访问频率可能随着时间变化，那优先删除最近最少访问的数据可能是一个更好的选择。我们需要实现一个合理的淘汰策略。
+
+2）并发写入冲突了怎么办？
+
+对缓存的访问，一般不可能是串行的。map 是没有并发保护的，应对并发的场景，修改操作(包括新增，更新和删除)需要加锁。
+
+3）单机性能不够怎么办？
+
+单台计算机的资源是有限的，计算、存储等都是有限的。随着业务量和访问量的增加，单台机器很容易遇到瓶颈。如果利用多台计算机的资源，并行处理提高性能就要缓存应用能够支持分布式，这称为水平扩展(scale horizontally)。与水平扩展相对应的是垂直扩展(scale vertically)，即通过增加单个节点的计算、存储、带宽等，来提高系统的性能，硬件的成本和性能并非呈线性关系，大部分情况下，分布式系统是一个更优的选择。
+
+4）...
+
+## 2 关于 GeeCache
+
+设计一个分布式缓存系统，需要考虑资源控制、淘汰策略、并发、分布式节点通信等各个方面的问题。而且，针对不同的应用场景，还需要在不同的特性之间权衡，例如，是否需要支持缓存更新？还是假定缓存在淘汰之前是不允许改变的。不同的权衡对应着不同的实现。
+
+[groupcache](https://github.com/golang/groupcache) 是 Go 语言版的 memcached，目的是在某些特定场合替代 memcached。groupcache 的作者也是 memcached 的作者。无论是了解单机缓存还是分布式缓存，深入学习这个库的实现都是非常有意义的。
+
+`GeeCache` 基本上模仿了 [groupcache](https://github.com/golang/groupcache) 的实现，为了将代码量限制在 500 行左右（groupcache 约 3000 行），裁剪了部分功能。但总体实现上，还是与 groupcache 非常接近的。支持特性有：
+
+- 单机缓存和基于 HTTP 的分布式缓存
+- 最近最少访问(Least Recently Used, LRU) 缓存策略
+- 使用 Go 锁机制防止缓存击穿
+- 使用一致性哈希选择节点，实现负载均衡
+- 使用 protobuf 优化节点间二进制通信
+- ...
+
+`GeeCache` 分7天实现，每天完成的部分都是可以独立运行和测试的，就像搭积木一样，每天实现的特性组合在一起就是最终的分布式缓存系统。每天的代码在 100 行左右。
+
+## 3 目录
+
+- 第一天：LRU 缓存策略 | [Code - Github](https://github.com/geektutu/7days-golang/blob/master/gee-cache/day1-lru)
+- 第二天：单机并发缓存 | [Code - Github](https://github.com/geektutu/7days-golang/blob/master/gee-cache/day2-single-node)
+- 第三天：HTTP 服务端 | [Code - Github](https://github.com/geektutu/7days-golang/blob/master/gee-cache/day3-http-server)
+- 第四天：一致性哈希(Hash) | [Code - Github](https://github.com/geektutu/7days-golang/blob/master/gee-cache/day4-consistent-hash)
+- 第五天：分布式节点 | [Code - Github](https://github.com/geektutu/7days-golang/blob/master/gee-cache/day5-multi-nodes)
+- 第六天：防止缓存击穿 | [Code - Github](https://github.com/geektutu/7days-golang/blob/master/gee-cache/day6-single-flight)
+- 第七天：使用 Protobuf 通信 | [Code - Github](https://github.com/geektutu/7days-golang/blob/master/gee-cache/day7-proto-buf)
+
+## 附 推荐阅读
+
+- [Go 语言简明教程](https://geektutu.com/post/quick-golang.html)
+- [Go Protobuf 简明教程](https://geektutu.com/post/quick-go-protobuf.html)
@@ -4,8 +4,9 @@ date: 2019-08-12 00:10:10
 description: 7天用 Go语言 从零实现Web框架教程(7 days implement golang web framework from scratch tutorial)，用 Go语言/golang 动手写Web框架，从零实现一个Web框架，以 Gin 为原型从零设计一个Web框架。本文介绍了Go标准库 net/http 和 http.Handler 接口的使用，拦截所有的 HTTP 请求，交给Gee框架处理。
 tags:
 - Go
+nav: 从零实现
 categories:
- 从零实现
+- Web框架 - Gee
 keywords:
 - Go语言
 - 从零实现Web框架
@@ -4,8 +4,9 @@ date: 2019-08-19 00:10:10
 description: 7天用 Go语言 从零实现Web框架教程(7 days implement golang web framework from scratch tutorial)，用 Go语言/golang 动手写Web框架，从零实现一个Web框架，以 Gin 为原型从零设计一个Web框架。本文介绍了请求上下文(Context)的设计理念，封装了返回JSON/String/Data/HTML等类型响应的方法。
 tags:
 - Go
+nav: 从零实现
 categories:
- 从零实现
+- Web框架 - Gee
 keywords:
 - Go语言
 - 从零实现Web框架
@@ -4,8 +4,9 @@ date: 2019-08-28 00:10:10
 description: 7天用 Go语言 从零实现Web框架教程(7 days implement golang web framework from scratch tutorial)，用 Go语言/golang 动手写Web框架，从零实现一个Web框架，以 Gin 为原型从零设计一个Web框架。本文介绍了如何用 Trie 前缀树实现路由 Route。支持简单的参数解析和通配符的场景。
 tags:
 - Go
+nav: 从零实现
 categories:
- 从零实现
+- Web框架 - Gee
 keywords:
 - Go语言
 - 从零实现Web框架
@@ -4,8 +4,9 @@ date: 2019-09-01 15:10:10
 description: 7天用 Go语言 从零实现Web框架教程(7 days implement golang web framework from scratch tutorial)，用 Go语言/golang 动手写Web框架，从零实现一个Web框架，以 Gin 为原型从零设计一个Web框架。本文介绍了分组控制(Group Control)的意义，以及嵌套分组路由的实现。
 tags:
 - Go
+nav: 从零实现
 categories:
- 从零实现
+- Web框架 - Gee
 keywords:
 - Go语言
 - 从零实现Web框架
@@ -4,8 +4,9 @@ date: 2019-09-01 20:10:10
 description: 7天用 Go语言 从零实现Web框架教程(7 days implement golang web framework from scratch tutorial)，用 Go语言/golang 动手写Web框架，从零实现一个Web框架，以 Gin 为原型从零设计一个Web框架。本文介绍了如何为Web框架添加中间件的功能(middlewares)。
 tags:
 - Go
+nav: 从零实现
 categories:
- 从零实现
+- Web框架 - Gee
 keywords:
 - Go语言
 - 从零实现Web框架
@@ -4,8 +4,9 @@ date: 2019-09-08 20:10:00
 description: 7天用 Go语言 从零实现Web框架教程(7 days implement golang web framework from scratch tutorial)，用 Go语言/golang 动手写Web框架，从零实现一个Web框架，以 Gin 为原型从零设计一个Web框架。本文介绍了如何为Web框架添加HTML模板(HTML Template)以及静态文件(Serve Static Files)的功能。
 tags:
 - Go
+nav: 从零实现
 categories:
- 从零实现
+- Web框架 - Gee
 keywords:
 - Go语言
 - 从零实现Web框架
@@ -4,8 +4,9 @@ date: 2020-01-09 01:00:00
 description: 7天用 Go语言 从零实现Web框架教程(7 days implement golang web framework from scratch tutorial)，用 Go语言/golang 动手写Web框架，从零实现一个Web框架，以 Gin 为原型从零设计一个Web框架。本文介绍了如何为Web框架增加错误处理机制。
 tags:
 - Go
+nav: 从零实现
 categories:
- 从零实现
+- Web框架 - Gee
 keywords:
 - Go语言
 - 从零实现Web框架
@@ -4,8 +4,9 @@ date: 2019-08-11 02:10:10
 description: 7天用 Go语言 从零实现Web框架教程(7 days implement golang web framework from scratch tutorial)，用 Go语言/golang 动手写Web框架，从零实现一个Web框架，以 Gin 为原型从零设计一个Web框架。
 tags:
 - Go
+nav: 从零实现
 categories:
- 从零实现
+- Web框架 - Gee
 keywords:
 - Gee教程
 - 从零实现Web框架