GCache 学习笔记

作者： beijian / 2025年4月11日

GCache 学习笔记封面

GCache 简介

GCache（github.com/bluele/gcache）是 Go 的高性能内存缓存库：支持 LRU / LFU / ARC 三种淘汰策略、线程安全、内置 LoaderFunc 自动填充、过期时间与容量限制、API 简洁。相比 go-cache 多了淘汰策略，相比 BigCache 多了淘汰与自动加载，适合中小规模、需要精细控制的缓存场景。

基本使用

go get -u github.com/bluele/gcache

// 容量 100 的 LRU 缓存
cache := gcache.New(100).LRU().Build()

// 带 10 分钟过期
cache := gcache.New(100).LRU().Expiration(10 * time.Minute).Build()

// 基本操作
cache.Set("key1", "value1")
value, err := cache.Get("key1")
cache.Remove("key1")
cache.Purge()

三种淘汰策略

容量满时谁出局，由策略决定。选型就一句话：访问模式稳定看 LRU，长期热点看 LFU，模式频繁变化看 ARC。

LRU LFU ARC 三种淘汰策略对比 — 图 1：三种淘汰策略——LRU 踢最久未访问，LFU 踢访问最少，ARC 在两个区间间自适应

LRU：淘汰最近最少使用——通用场景首选；
LFU：淘汰使用频率最低——适合长期热点数据；
ARC：自适应替换，结合 LRU 与 LFU——适合访问模式频繁变化的场景。

高级功能

自动填充（LoaderFunc）

cache := gcache.New(100).
    LRU().
    LoaderFunc(func(key interface{}) (interface{}, error) {
        // 未命中时自动加载
        return loadFromDB(key), nil
    }).
    Build()
value, err := cache.Get("key1")   // 未命中会自动调用 LoaderFunc

GCache 读缓存流程 LoaderFunc 自动填充 — 图 2：读缓存流程——未命中时 LoaderFunc 加载并回填，LoaderFunc 返回 error 时不会回填

LoaderFunc 返回的 error 要妥善处理：DB 挂了是否穿透、查不到是否缓存空值，这些决策直接影响命中率和 DB 压力。

过期时间

// 全局过期
gcache.New(100).LRU().Expiration(10 * time.Minute).Build()
// 单键过期
cache.SetWithExpire("key1", "value1", 5 * time.Minute)

事件监听

gcache.New(100).
    LRU().
    AddedFunc(func(k, v interface{}) { fmt.Printf("added %v=%vn", k, v) }).
    EvictedFunc(func(k, v interface{}) { fmt.Printf("evicted %v=%vn", k, v) }).
    Build()

实战：数据库查询缓存

type UserCache struct {
    cache gcache.Cache
    db    *gorm.DB
}

func NewUserCache(db *gorm.DB) *UserCache {
    return &UserCache{
        cache: gcache.New(500).
            ARC().
            Expiration(30 * time.Minute).
            LoaderFunc(func(key interface{}) (interface{}, error) {
                var u User
                if err := db.First(&u, key).Error; err != nil {
                    return nil, err
                }
                return &u, nil
            }).
            Build(),
        db: db,
    }
}

func (uc *UserCache) GetUser(id uint) (*User, error) {
    v, err := uc.cache.Get(id)
    if err != nil { return nil, err }
    return v.(*User), nil
}

GCache 数据库查询缓存结构 — 图 3：数据库查询缓存——未命中才查库，结果回填，DB 只处理真正缺失的请求

注意事项

内存监控：容量只是条目数，大对象缓存可能 OOM，注意观测内存；
缓存穿透：查不到 DB 的 key 也要缓存（空值 + 短过期），否则恶意 key 会打穿到 DB；
缓存雪崩：全局统一过期时间会让缓存同时失效，给过期时间加随机抖动；
对象共享：缓存存的是指针时，外部修改对象会污染缓存——需要时存深拷贝；
命中率监控：上线后记录命中率，判断容量与策略是否合适。

与其他库对比

特性	GCache	go-cache	BigCache
淘汰策略	LRU/LFU/ARC	无（纯过期）	无
自动加载	✅	❌	❌
事件监听	✅	❌	❌
高并发性能	良好	良好	极佳（无锁分片）
内存效率	良好	良好	极佳

选型建议：需要淘汰策略和自动加载用 GCache；简单过期缓存用 go-cache；超高并发、大数据量用 BigCache。