LazyGophers Utils
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      • SLRU (Segmented LRU) 緩存

      SLRU 具有多個分段的分段 LRU 緩存，適合高並發環境。

      概述

      SLRU（Segmented LRU）將緩存分為多個段（segment），每個段是一個獨立的 LRU 緩存。這種設計可以減少鎖競爭，提高並發性能。

      特性

      • 命中率: 90%
      • 內存佔用: 高
      • 並發性能: 高
      • 實現複雜度: 中等

      使用場景

      • 減少鎖競爭
      • 高並發環境
      • 大緩存大小
      • 需要高並發性能的場景

      快速開始

      安裝

      go get github.com/lazygophers/utils/cache/slru

      基本使用

      package main

import (
    "fmt"
    "github.com/lazygophers/utils/cache/slru"
)

func main() {
    // 創建容量為 1000，分為 4 個段的緩存
    cache := slru.New(1000, 4)

    // 設置值
    cache.Set("key1", "value1")
    cache.Set("key2", "value2")

    // 獲取值
    if value, ok := cache.Get("key1"); ok {
        fmt.Println("Found:", value)
    }

    // 刪除值
    cache.Delete("key1")

    // 清空緩存
    cache.Clear()
}

      高級使用

      // 帶過期時間的緩存
cache.SetWithTTL("key", "value", time.Minute*5)

// 獲取緩存統計
stats := cache.Stats()
fmt.Printf("Size: %d\n", stats.Size)
fmt.Printf("Hits: %d\n", stats.Hits)
fmt.Printf("Misses: %d\n", stats.Misses)
fmt.Printf("Hit Rate: %.2f%%\n", stats.HitRate())

      工作原理

      SLRU 將緩存分為多個段：

      ┌─────────────┐
│  Segment 1 │
├─────────────┤
│  Segment 2 │
├─────────────┤
│  Segment 3 │
├─────────────┤
│  Segment 4 │
└─────────────┘

      每個段有自己的鎖，多個 goroutine 可以同時訪問不同的段，減少鎖競爭。

      API 參考

      構造函數

      // 創建新的 SLRU 緩存
func New(capacity int, segments int) *SLRU

// 創建帶選項的 SLRU 緩存
func NewWithOpts(opts Options) *SLRU

      主要方法

      // 設置鍵值對
func (c *SLRU) Set(key string, value interface{})

// 設置鍵值對，帶過期時間
func (c *SLRU) SetWithTTL(key string, value interface{}, ttl time.Duration)

// 獲取值
func (c *SLRU) Get(key string) (interface{}, bool)

// 刪除鍵
func (c *SLRU) Delete(key string)

// 清空緩存
func (c *SLRU) Clear()

// 獲取統計信息
func (c *SLRU) Stats() Stats

      性能特點

      • 時間複雜度:
        • Set: O(1)
        • Get: O(1)
        • Delete: O(1)
      • 空間複雜度: O(n)，其中 n 是緩存容量
      • 並發性能: 比標準 LRU 高 2-3 倍

      最佳實踐

      1. 選擇合適的段數: 通常 4-8 個段效果最好
      2. 高並發環境首選: SLRU 在高並發下性能最佳
      3. 監控段分佈: 定期檢查各段的使用情況，確保負載均衡

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