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Java实现LRU缓存的实例详解
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Cache对于代码系统的加速与优化具有极大的作用,对于码农来说是一个很熟悉的概念。可以说,你在内存中new 了一个一段空间(比方说数组,list)存放一些冗余的结果数据,并利用这些数据完成了以空间换时间的优化目的,你就已经使用了cache。
有服务级的缓存框架,如memcache,Redis等。其实,很多时候,我们在自己同一个服务内,或者单个进程内也需要缓存,例如,lucene就对搜索做了缓存,而无须依赖外界。那么,我们如何实现我们自己的缓存?还要带自动失效的,最好还是LRU(Least Recently Used)。
当你思考怎么去实现,你可能会想得很远。为了LRU,需要把刚使用的数据存入栈,或者纪录每个数据最近使用的时间,再来的定时扫描失效的线程….其实,Java本身就已经为我们提供了LRU Cache很好的实现,即LinkedHashMap。
2.LinkedHashMap分析
很多没有去细究过其内部实现的人,只是将其当作一个普通的hashMap来对待。LinkedHashMap是一个双向链表,加上HashTable的实现。表现出来与普通HashMap的一个区别就是LinkedHashMap会记录存入其中的数据的顺序,并能按顺取出。
为了实现,一个hash表,自然应该先申请在一片连续的内存空间上。当需要存入数据的时候,根据相应的hash值存入。而LinkedHashMap在这个基础上,为每个entry设置了before与after属性,形了一个双向链表,记录了他们put进入的前后顺序。
不仅如此,每当通过get来获得某个元素后,get方法内部,会在最后通过afterNodeAccess方法来调整链表的指向:
void afterNodeAccess(Nodee) { // move node to last LinkedHashMap.Entry last; if (accessOrder && (last = tail) != e) { LinkedHashMap.Entry p = (LinkedHashMap.Entry )e, b = p.before, a = p.after; p.after = null; if (b == null) head = a; else b.after = a; if (a != null) a.before = b; else last = b; if (last == null) head = p; else { p.before = last; last.after = p; } tail = p; ++modCount; } }
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