c++ 程序通用多线程单例设计 c++ web 框架设计经验谈
设计 c++ web 框架时候，想要一个框架缓存类，很多通用缓存类是用字符保存，作为框架内置就不要序列和反序列了，因为框架内部使用。想给自己的paozhu c++ web 框架添加缓存类，参考了springboot 于是确定用单例设计模式缓存类模板。
c++11后静态变量已经统一为线程安全了，网络各种茴香豆几种吃法现在变成一种安全吃法。
因为框架时候了多线程，也要求最低c++20，所以直接使用新标准单例模式。
因为需要保存多种类型，于是设计为模版接口，这样一个通用设计 缓存模型想好了，然后就是设计类库API，需要兼容数组和单一对象。
也要有超时，于是我们确定了基础结构
struct data_cache_t
{
std::vector<BASE_TYPE> data;
unsigned int exptime = 0;
};
因为我想以后还要动态库也能使用，于是用了一个静态函数做单例
template <typename BASETYPE_T>
std::map<std::size_t, BASETYPE_T> &get_pz_cache()
{
static std::map<std::size_t, BASETYPE_T> instance;
return instance;
}
模版类需要兼顾数组和单个对象于是统一保存为vector数组，然后套入map对象，因为我们要用size_t做hash键值，这样方便统一长度。
然后根据不同api返回不同类型。
先看详细代码，后面讲一个map插入失败情况
template class pzcache { private: pzcache(){}; ~pzcache(){}; pzcache(const pzcache &); pzcache &operator=(const pzcache &); public: struct data_cache_t
{
std::vector<BASE_TYPE> data;
unsigned int exptime = 0;
}; public: void save(std::size_t hashid, BASE_TYPE &data_list, int expnum = 0, bool cover_data = false) { std::map &obj = get_pz_cache(); struct data_cache_t temp; temp.data.push_back(data_list); if (expnum != 0) { temp.exptime = http::timeid() + expnum; } else { temp.exptime = 0; } std::unique_lock lock(editlock); auto = obj.insert({hashid, temp}); if (!success) { if (cover_data) { obj = temp; } else { obj.exptime = temp.exptime; } } } void save(std::size_t hashid, std::vector &data_list, int expnum = 0, bool cover_data = false) { std::map &obj = get_pz_cache(); struct data_cache_t temp; temp.data = data_list; if (expnum != 0) { temp.exptime = http::timeid() + expnum; } else { temp.exptime = 0; } std::unique_lock lock(editlock); auto = obj.insert({hashid, temp}); if (!success) { if (cover_data) { obj = temp; } else { obj.exptime = temp.exptime; } } } bool remove(std::size_t hashid) { std::map &obj = get_pz_cache(); std::unique_lock lock(editlock); auto iter = obj.find(hashid); if (iter != obj.end()) { obj.erase(iter++); return true; } return false; } void remove_exptime() { std::map &obj = get_pz_cache(); unsigned int nowtime = http::timeid(); std::unique_lock lock(editlock); for (auto iter = obj.begin(); iter != obj.end();) { if (iter->second.exptime == 0) { continue; } if (iter->second.exptime < nowtime) { obj.erase(iter++); } } } void clear() { std::map &obj = get_pz_cache(); std::unique_lock lock(editlock); obj.clear(); } int check(std::size_t hashid) { std::map &obj = get_pz_cache(); unsigned int nowtime = http::timeid(); std::unique_lock lock(editlock); auto iter = obj.find(hashid); if (iter != obj.end()) { if (iter->second.exptime == 0) { return 0; } int temp = (int)(iter->second.exptime - nowtime); if (temp == -1) { return -2; } return temp; } return -1; } int update(std::size_t hashid, int exptime = 0) { std::map &obj = get_pz_cache(); unsigned int nowtime = http::timeid() + exptime; if (exptime == 0) { nowtime = 0; } std::unique_lock lock(editlock); auto iter = obj.find(hashid); if (iter != obj.end()) { if (iter->second.exptime == 0) { iter->second.exptime = nowtime; return 0; } iter->second.exptime = nowtime; return 1; } return -1; } std::vector get_array(std::size_t hashid) { std::map &obj = get_pz_cache(); unsigned int nowtime = http::timeid(); std::unique_lock lock(editlock); auto iter = obj.find(hashid); if (iter != obj.end()) { if (iter->second.exptime == 0) { return iter->second.data; } if (iter->second.exptime >= nowtime) { return iter->second.data; } else { obj.erase(iter++); } } lock.unlock(); std::vector temp; return temp; } BASE_TYPE get(std::size_t hashid) { std::map &obj = get_pz_cache(); unsigned int nowtime = http::timeid(); std::unique_lock lock(editlock); auto iter = obj.find(hashid); if (iter != obj.end()) { if (iter->second.exptime == 0) { if (iter->second.data.size() > 0) { return iter->second.data; } } if (iter->second.exptime >= nowtime) { if (iter->second.data.size() > 0) { return iter->second.data; } } else { obj.erase(iter++); } } lock.unlock(); BASE_TYPE temp; return temp; } static pzcache &conn() { static pzcache instance; return instance; } public: std::mutex editlock; };
auto = obj.insert({hashid, temp});
这个map insert 方法如果存在会插入失败，于是我用API指定是更新过期时间或删除重新添加，这一步巧妙利用了map这个特性，需要c++17以上。
然后使用方式就是很简单了
pzcache<std::string> &temp_cache = pzcache<std::string>::conn();
我们缓存一个string 对象，首先取得单例。
pzcache<std::string> &temp_cache = pzcache<std::string>::conn();
std::string namestring = "testname"; std::size_t cache_hashid = std::hash{}(namestring); if (temp_cache.check(cache_hashid) > -1) { client
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