GitHub Actions Cache 跨操作系统缓存机制解析

在 GitHub Actions 的自动化构建过程中，actions/cache 是一个常用的缓存管理工具。最近有开发者在使用过程中遇到了一个关于跨操作系统缓存共享的有趣现象，这揭示了 GitHub Actions 缓存机制的一些重要特性。

缓存键的唯一性原理

GitHub Actions 的缓存机制基于键值对存储，理论上每个缓存键（cache key）应该是全局唯一的。当开发者尝试在并行构建的多个作业（jobs）中使用相同的缓存键时，发现了一个看似违反这一原则的现象：两个不同操作系统（Ubuntu 和 macOS）的作业能够分别存储并使用相同键名的缓存。

现象分析

在具体案例中，开发者同时运行了两个矩阵构建作业：

1. 运行在 ubuntu-latest 上的作业
2. 运行在 macos-latest 上的作业

两个作业都尝试使用相同的缓存键 innosetup.exe_6.3.3 进行缓存操作。首次运行时，两个作业都没有找到现有缓存，随后各自创建了新的缓存条目。令人意外的是，两个作业都能成功存储并使用各自的缓存版本，而没有发生冲突。

问题根源

经过深入分析，发现这并非 GitHub Actions 的缓存机制出现了问题，而是由于缓存内容的路径差异导致的。虽然开发者认为自己在缓存"同一个文件"，但实际上：

1. 文件被缓存在不同操作系统的工具缓存目录中
2. 不同操作系统上的文件路径不同
3. 路径差异导致缓存内容实际上不同

GitHub Actions 的缓存机制会将完整路径信息纳入考虑，因此即使缓存键相同，由于路径不同，系统会视为不同的缓存内容。

解决方案与最佳实践

要确保缓存能够跨操作系统共享，开发者可以采取以下措施：

1. 统一缓存路径：确保在不同操作系统上使用相同的相对路径进行缓存
2. 理解路径敏感性：认识到缓存机制会考虑完整路径信息
3. 明确缓存内容：仔细检查实际被缓存的文件路径是否一致

技术启示

这个案例揭示了几个重要的技术要点：

1. GitHub Actions 缓存不仅基于键名，还考虑内容特征
2. 跨操作系统缓存需要特别注意路径一致性
3. 表面相同的缓存键可能因为执行环境差异而指向不同内容

对于需要跨平台共享缓存的场景，开发者应当确保缓存内容的路径和特征在不同环境中保持一致，才能真正实现缓存的复用。