通用的可插入缓存模式？答案

【问题标题】：Generalized plugable caching pattern?通用的可插入缓存模式？
【发布时间】：2023-03-03 01:57:01
【问题描述】：

鉴于它是the hard things in computer science 之一，有人知道设置可插入缓存策略的方法吗？

我所想的将允许我编写一个程序，而无需考虑需要缓存的内容（即使用某种样板、低成本/无成本的模式，在我可能想要的任何地方编译成任何东西缓存），然后当事情进展得更远并且我知道我需要缓存的位置时，我可以在不进行侵入性代码更改的情况下添加它。

作为我正在寻找的解决方案的一个想法；我正在使用D programing language（但半理智的 C++ 就可以了），我喜欢模板。

【问题讨论】：

缓存什么样的东西？在哪里？就目前而言，这个问题毫无意义。
这个问题对我来说很有意义，尼尔。也许这应该被标记为“通用编程”？
@Neil。 缓存函数的返回值。 除此之外，不要做任何假设：它可能是一个纯函数，也可能不是。它可能是从数据库或网页加载数据，或者只是从本地磁盘加载数据，或者只是动态计算。它甚至可能是无法缓存的东西（判断该值是否过时的唯一方法是再次获取该值）。解决方案必须能够以任意组合方式处理上述所有问题。
@BCS 该评论不应该成为问题的一部分吗？
我所说的简而言之就是“假设我没有说什么”。我真的需要添加吗？

标签： c++ design-patterns caching d

【解决方案1】：

我想到的最接近的事情是纯函数的记忆。这本书Pattern Oriented Software Architecture Patterns Management 可能对您来说也很有趣，其中包含缓存模式。

【讨论】：

【解决方案2】：

有一个通用自动记忆的 c++0x 解决方案（请参阅此处的答案：What are reasonable ways to improve solving recursive problems?）

【讨论】：

【解决方案3】：

您可能对Drizzle 如何使用不同的存储和缓存后端进行此类操作感兴趣。简而言之，它提供了一个接口，父应用可以使用该接口与 MySQL、memcached 等进行交互。

【讨论】：

这可能很有趣，但我想更多的是在应用程序内部。

【解决方案4】：

我不确定解决方案必须“通用”和“可插入”到何种程度，但如果您能够负担得起对缓存使用的重构（用直接使用某些变量来替换函数调用），那么请考虑以下：

//works for any CopyConstructible type of cache and any function 
//which result should be cached 
//(the arguments of the function have to be properly binded)
/**
* caching + lazy initialization
* we shouldn't allow copying of lazy<T>, because every copy initializes its own cache
* and this is not what intended most of the time
* T must be CopyConstructible
*/
template<class T>
class lazy: private boost::noncopyable
{
public:
    lazy(boost::function0<T> _creator)
        : creator(_creator) {}
    /**
    * aka is_cashed
    */
    bool is_initialized()
    {
        return val;
    }
    operator T&()
    {
        if(!val)
            val = creator();
        return *val;
    }
    T& operator*()
    {
        if(!val)
            val = creator();
        return *val;
    }
    /**
    * resets cache to update it next time it is used
    */
    void reset()
    {
        val.reset();
    }
private:
    boost::function0<T> creator;
    boost::optional<T> val;
};
//usage
    //initialize caching and updating strategy
    lazy<WebPage> cached_page(boost::bind(&Server::getPage, server));
    server->OnPageUpdate = boost::bind(&OnPageUpdate, cached_page);
    .....

    //use cached_page everywhere as if it were regular variable of WebPage type
    showPage(cached_page);
//--------------
void OnPageUpdate(lazy<WebPage>& page)
{
    page.reset();
}

如果你想去掉延迟初始化，那么修改，以便在构造函数和方法reset()中创建缓存。

【讨论】：