在 Java 中使用本地缓存最简单的方式就是使 HashMap 或者 ConcurrentHashMap,对于只读场景,两者都可以使用,对于缓存更新的场景,可以使用 ConcurrentHashMap 来保证数据的一致性,二者的使用方式非常简单,这里不再赘述。
另外,在 Java 中基于 LinkedHashMap 类,提供了一个自动清理最老元素的功能,,基于这个特质,可以将改造成一个LRU(Least Recently Used ,表示最近最少使用)缓存使用。
将 LinkedHashMap 改造成缓存,需要重写 LinkedHashMap 中 removeEldestEntry(Map.Entry<K,V> eldest),这个方法,改方法是 protected 方法,不能直接调用,只能继承重写。当插入数据时(调用 put 或者 putAll 时)会调用这个方法用于判断是否移除最老元素,返回 true 表示删除,否则不删除,Java 源代码中,该方法直接返回 false,如下图所示,看来是专门留给开发者扩展额。
案例代码如下:
package com.github.coderxing.book.code.chapter4;
public class LruCache<K, V> extends LinkedHashMap<K, V> {
private static final long serialVersionUID = 4504158311663914052L;
private int maxCacheSize;
public LruCache(int maxCacheSize) {
// 第三个参数为 accessOrder,默认为false。表示按照按照访问顺序排列元素,最近访问的元素会排雷在队末尾
super(maxCacheSize, 0.75f, true);
this.maxCacheSize = maxCacheSize;
}
@Override
protected boolean removeEldestEntry(java.util.Map.Entry<K, V> eldest) {
// 当达到预设缓存上限时删除最老元素
return this.size() >= maxCacheSize + 1;
}
}
测试代码如下:
LruCache<String, String> cache = new LruCache<String, String>(3);
cache.put("k1", "v1");
System.out.println("test1:"+cache);
cache.put("k2", "v2");
System.out.println("test2:"+cache);
cache.put("k3", "v3");
System.out.println("test3:"+cache);
cache.put("k4", "v4");
System.out.println("test4:"+cache);
//因为我们在后再对象时,accessOrder设置为true,访问一次 k2,k2对应的元素就会排在队尾部,被看做最新元素
cache.get("k2");
System.out.println("test5:"+cache);
Map<String,String> multiKV = new HashMap<String,String>();
multiKV.put("k5", "k5");
multiKV.put("k6", "k6");
cache.putAll(multiKV);
System.out.println("test5:"+cache);
输出内容为:
test1:{k1=v1}
test2:{k1=v1, k2=v2}
test3:{k1=v1, k2=v2, k3=v3}
test4:{k2=v2, k3=v3, k4=v4}
test5:{k3=v3, k4=v4, k2=v2}
test5:{k2=v2, k5=k5, k6=k6}
从例子中可见,通过简单的方式就可以快速实现一个LRU缓存类,但 LinkedHashMap 不是线程安全额,在面对高并发的情况下还需要进一步封装,比如通过 synchronized 封装代理方法,如:
public V putCache(K key, V value) {
synchronized(this){
return this.put(key, value);
}
}
或者 Collections.synchronizedMap 进行封装,例如:
```java
Map<String, String> cache = Collections.synchronizedMap(new LruCache<String, String>(3));
```
使用 LinkedHashMap 可以简单快速实现一个缓存框架,要想获得更好的性能,和更强大的功能,可以参考本周后面两节介绍的 Ehcache 和 Google Guava Cache 。