在 Go 中，如何实现一个带过期时间的字典映射

邓磊的技术笔记 / 2024-11-17 / 原文

有些时候，应用系统用不上 redis，我们也可以用锁和 goroutine 实现一个带有过期时间的线程安全的字典。

这种字典的应用场景，比较倾向于数据规模较小，没有分布式要求。

下面是实现：

1、定义结构

type Item struct {  
    value    interface{}  
    expireAt int64  
}  
  
type TTLMap struct {  
    m  map[string]*Item  
    mu sync.Mutex  
}

字典的值是一个可以接收任何类型的 interface{} 。

2、定义行为

  
func NewTTLMap(size int) (m *TTLMap) {  
    m = &TTLMap{m: make(map[string]*Item, size)}  
    go func() {  
       for now := range time.Tick(time.Second) {  
          m.mu.Lock()  
          for k, v := range m.m {  
             if v.expireAt <= now.Unix() {  
                delete(m.m, k)  
             }  
          }  
          m.mu.Unlock()  
       }  
    }()  
    return  
}  
  
func (m *TTLMap) Set(key string, value interface{}, ttl int64) {  
    m.mu.Lock()  
    defer m.mu.Unlock()  
    m.m[key] = &Item{value: value, expireAt: time.Now().Unix() + ttl}  
}  
  
func (m *TTLMap) Get(key string) (v interface{}, ok bool) {  
    m.mu.Lock()  
    defer m.mu.Unlock()  
    if item, ok := m.m[key]; ok && item.expireAt > time.Now().Unix() {  
       return item.value, true  
    }  
    return nil, false  
}

NewTTLMap 函数用来初始化字典，然后使用 goroutine 开启新的轻量级线程，按照一定的频率从字典里删除项。

Get 函数用来获取字典的值，然后这里也判断一下过期时间，如果已经过期了，就不再返回了。

3、验证结果

func TestTTLMap(t *testing.T) {  
    m := NewTTLMap(10)  
    m.Set("hello", "world", 5)  
    for i := 0; i < 10; i++ {  
       time.Sleep(time.Second)  
       if v, ok := m.Get("hello"); ok {  
          t.Log(v)  
       } else {  
          t.Log("expired")  
       }  
    }  
}

输出结果：

=== RUN   TestTTLMap
    ttl_map_test.go:64: world
    ttl_map_test.go:64: world
    ttl_map_test.go:64: world
    ttl_map_test.go:64: world
    ttl_map_test.go:66: expired
    ttl_map_test.go:66: expired
    ttl_map_test.go:66: expired
    ttl_map_test.go:66: expired
    ttl_map_test.go:66: expired
    ttl_map_test.go:66: expired
--- PASS: TestTTLMap (10.00s)
PASS

每秒读取一次，由于过期时间是 5 秒，因此，5 秒之后就读取不到值了。

Over!