引言
在redis里面，我们经常会涉及到一个严重的问题，就是缓存的击穿，雪崩和穿透
缓存击穿：当key值过期的一瞬间，同一个时间有大量的请求访问一个相同的数据，导致所有请求都落在了数据库上面，数据库崩溃
缓存穿透：大量的key值同时间失效，导致请求全部都落在了数据库上面
缓存雪崩：查询不存在的数据，导致大量请求落在了数据库上面
为了解决这个问题，我们引进了SingleFlight机制，这个机制的主要目的是防止重复的昂贵操作，比如访问数据库，其核心思想就是合并重复的请求，只允许有一个请求访问数据资源。
代码实现
我们要一个Func，这个函数的目的就是把传进来的请求转化成需要的数据返回
using Result = std::optional<ByteView>;
using Func = std::function<Result()>;
这是一个线程间通信的结构体，涉及到两个，这两个类一般是同时间出现的，一个是promise，一个是future，promise是把结果从一个线程传递到另一个线程，而future是负责等待并且获取结果。那么我们获取结果，如果是future.get()，只可以获取一次，而我们的目的是对于多个相同的请求只获取第一个请求，但是这并不意味不回应其他的请求了，所以我们需要对一个相同的数据读取很多次，然后返回给那些客户端
struct Call
{
/*
std::promise 是 C++11 提供的一个工具，用来把结果从一个线程传给另一个线程。
它通常和 std::future 配合使用
promise：负责设置结果。
future：负责等待并获取结果。
一个 promise 通常只能设置一次结果，不适合反复传数据
future.get() 只能调用一次；需要多次读取可以用 std::shared_future
如果 promise 销毁时还没提供结果，接收方的 get() 会抛出 broken_promise 对应的 std::future_error
*/
std::promise<Result> prom;
// get_future()：从 promise 拿到接收结果的 future share()：把这个 future 转成可以共享的 shared_future
std::shared_future<Result> fut = prom.get_future().share();
};
最后就是一个核心的调用接口DO，我们只需要传入键值还有怎么找到这个数据的函数，就可以返回我们需要的结果。这个map里面存储的是都是正在进行调用的call，因为当收到了多个相同的请求之后，我们只会处理第一个请求，那么当一个key到来的时候，我们会存储这个key值对应的call，当同样的key来的时候，我们会查map，如果发现key值存在，就说明我们的call还在调用，这个时候就不需要调用我们传进来的func函数，而是直接等待future的结果，也就是前面的请求处理之后的结果。那如果这是第一个请求，那么先要把key存储进去，然后调用函数，当得到结果之后再删除key值。注意一下子我们锁的释放和加锁的地方，我们只在访问map的地方加锁。
然后我们可以理解一下promise和future的使用，call在这里是一个智能指针，多个线程都可以访问这个智能指针，第一个线程得到结果之后设置promise的值，其他的线程就可以通过future来得到这个。而多线程之间怎么共享这个map，其实我们之后会涉及到一个内存组的概念，这个组之间可以共享一个map
Result Do(const std::string& key, Func func)
{
std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_);
// 检查是否有进行中的调用
if (map_.find(key) != map_.end())
{
auto existing_call = map_[key];
lock.unlock(); // 释放组锁，避免阻塞其他键的处理
// 直接等待 future 的结果
auto result = existing_call->fut.get();
return result;
}
auto new_call = std::make_shared<Call>();
map_[key] = new_call;
lock.unlock();
// 执行用户函数并设置promise
Result val = func();
new_call->prom.set_value(val);
// 确保从映射中删除条目
std::lock_guard<std::mutex> lock_(mutex_);
map_.erase(key);
return val;
}
总结
本篇文章到这里就结束了！！！希望可以帮助大家理解~~~
转载自 CSDN-专业IT技术社区
原文链接：https://blog.csdn.net/2503_93247646/article/details/167283380
