[每周一更]-(第146期)：BigCache使用指南：打造高并发无GC压力的本地缓存
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bigcache 是 Go 中一个高性能的本地内存缓存库，专为 大数据量、高并发场景下的缓存需求设计，避免 GC 开销、极致性能优化。适合用于需要快速访问、低延迟、本地缓存的数据。
一句话理解
bigcache是比map[string]interface{}更适合做 大量键值对、高并发访问场景的本地缓存。
适用场景
| 适用场景 | 描述 |
|---|---|
| 大量缓存键值（数十万级以上） | 内存分片+避免 GC 停顿 |
| 高并发读写缓存 | 支持每秒上百万级的 R/W |
| 本地服务缓存热点数据 | 例如：用户会话、文章内容、商品详情 |
| 不需要分布式缓存 | 无需 Redis，直接驻留内存 |
安装
go get github.com/allegro/bigcache/v3
基本使用示例
package main
import (
"fmt"
"time"
"github.com/allegro/bigcache/v3"
)
func main() {
cache, _ := bigcache.NewBigCache(bigcache.DefaultConfig(10 * time.Minute))
// 存值
err := cache.Set("user_123", []byte("张三"))
if err != nil {
panic(err)
}
// 取值
entry, err := cache.Get("user_123")
if err != nil {
fmt.Println("未命中")
} else {
fmt.Println("缓存命中:", string(entry)) // 输出: 张三
}
// 删除（v3+ 支持）
cache.Delete("user_123")
}
自定义配置说明
config := bigcache.Config{
Shards: 1024, // 并发级别：2^N 个分片
LifeWindow: 5 * time.Minute, // 过期时间
CleanWindow: 1 * time.Minute, // 清理间隔
MaxEntrySize: 512, // 最大 value 大小（字节），防止内存碎片
MaxEntriesInWindow: 1000000, // 预估写入条数
HardMaxCacheSize: 1024, // 最大内存占用（MB）
Verbose: false,
}
cache, _ := bigcache.NewBigCache(config)
性能特点
- 无 GC 压力：内部使用
[]byte而非map[string]interface{}，避免大对象频繁 GC - 高并发性能优异：锁粒度小（分片锁），支持百万级 RPS
- 内存复用：数据结构复用，减少堆内存碎片
- 缺点： 不支持复杂查询（如模糊匹配），仅键值访问
注意事项
- 只支持
[]byte，你需要用json.Marshal或gob手动序列化对象 - 不支持 TTL 精确到每条记录，仅按
LifeWindow批量过期 - 不是分布式缓存，适合单实例或负载均衡中的本地缓存层
实用封装建议
建议封装成一个结构体做序列化：
type CacheStore struct {
cache *bigcache.BigCache
}
func NewCacheStore() *CacheStore {
c, _ := bigcache.NewBigCache(bigcache.DefaultConfig(10 * time.Minute))
return &CacheStore{cache: c}
}
func (c *CacheStore) SetJSON(key string, val interface{}) error {
b, _ := json.Marshal(val)
return c.cache.Set(key, b)
}
func (c *CacheStore) GetJSON(key string, dest interface{}) error {
b, err := c.cache.Get(key)
if err != nil {
return err
}
return json.Unmarshal(b, dest)
}
总结对比（vs Go map vs Redis）
| 特性 | map | bigcache | Redis |
|---|---|---|---|
| 并发安全 | ❌ | ✅ | ✅ |
| GC 友好 | ❌ | ✅ | ✅ |
| 支持过期 | ❌ | ✅ | ✅ |
| 跨进程 | ❌ | ❌ | ✅ |
| 性能 | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐（网络开销） |
| 典型用途 | 小量本地缓存 | 高速本地缓存 | 分布式共享缓存 |
下面是一个通用的 BigCacheManager 封装，支持：
- 自动序列化 JSON 对象
- 自定义缓存时长
- 缓存命中/失败日志（可扩展为 Prometheus Metrics）
- 支持 fallback 到 Redis（可选接口）
目录结构建议（推荐模块化）
cache/
bigcache_manager.go
redis_fallback.go (可选)
bigcache_manager.go
package cache
import (
"encoding/json"
"errors"
"log"
"time"
"github.com/allegro/bigcache/v3"
)
type BigCacheManager struct {
cache *bigcache.BigCache
}
func NewBigCacheManager(defaultTTL time.Duration) (*BigCacheManager, error) {
config := bigcache.Config{
Shards: 1024, // 并发分片数
LifeWindow: defaultTTL,
CleanWindow: 1 * time.Minute,
MaxEntriesInWindow: 1000000,
MaxEntrySize: 1024, // bytes
HardMaxCacheSize: 512, // MB
Verbose: false,
}
cache, err := bigcache.NewBigCache(config)
if err != nil {
return nil, err
}
return &BigCacheManager{cache: cache}, nil
}
// SetJSON - 存入缓存（自动序列化）
func (b *BigCacheManager) SetJSON(key string, val interface{}) error {
data, err := json.Marshal(val)
if err != nil {
return err
}
return b.cache.Set(key, data)
}
// GetJSON - 从缓存读取（自动反序列化）
func (b *BigCacheManager) GetJSON(key string, dest interface{}) error {
data, err := b.cache.Get(key)
if err != nil {
if errors.Is(err, bigcache.ErrEntryNotFound) {
log.Printf("[cache miss] key=%s", key)
return err
}
log.Printf("[cache error] key=%s, err=%v", key, err)
return err
}
return json.Unmarshal(data, dest)
}
// Delete - 删除缓存项
func (b *BigCacheManager) Delete(key string) error {
return b.cache.Delete(key)
}
使用示例
type User struct {
ID int `json:"id"`
Name string `json:"name"`
Age int `json:"age"`
}
func main() {
bcm, _ := NewBigCacheManager(10 * time.Minute)
// 写入缓存
user := User{ID: 1, Name: "张三", Age: 28}
bcm.SetJSON("user:1", user)
// 读取缓存
var cachedUser User
err := bcm.GetJSON("user:1", &cachedUser)
if err == nil {
fmt.Printf("缓存命中: %+v\n", cachedUser)
} else {
fmt.Println("缓存未命中")
}
}
可选 Redis Fallback 支持（接口定义）
你可以扩展成带 Redis fallback 的版本：
type Cache interface {
SetJSON(key string, val interface{}) error
GetJSON(key string, dest interface{}) error
Delete(key string) error
}
然后再实现一个 RedisCacheManager，并组合调用。
可拓展点
| 能力 | 说明 |
|---|---|
| TTL 控制 | 当前为统一 TTL，可按 key 分类扩展 |
| Metrics | 接入 Prometheus 记录命中/失败数 |
| Namespace 支持 | 加前缀如 user:, item: |
| 并发加载缓存（如 singleflight） | 防止缓存击穿 |