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成都創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站制作重慶分公司

Java內(nèi)存緩存-通過Map定制簡單緩存

緩存

在程序中,緩存是一個(gè)高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層,其中存儲(chǔ)了數(shù)據(jù)子集,且通常是短暫性存儲(chǔ),這樣日后再次請求此數(shù)據(jù)時(shí),速度要比訪問數(shù)據(jù)的主存儲(chǔ)位置快。通過緩存,可以高效地重用之前檢索或計(jì)算的數(shù)據(jù)。

創(chuàng)新互聯(lián)公司服務(wù)項(xiàng)目包括鐵西網(wǎng)站建設(shè)、鐵西網(wǎng)站制作、鐵西網(wǎng)頁制作以及鐵西網(wǎng)絡(luò)營銷策劃等。多年來,我們專注于互聯(lián)網(wǎng)行業(yè),利用自身積累的技術(shù)優(yōu)勢、行業(yè)經(jīng)驗(yàn)、深度合作伙伴關(guān)系等,向廣大中小型企業(yè)、政府機(jī)構(gòu)等提供互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的解決方案,鐵西網(wǎng)站推廣取得了明顯的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。目前,我們服務(wù)的客戶以成都為中心已經(jīng)輻射到鐵西省份的部分城市,未來相信會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大服務(wù)區(qū)域并繼續(xù)獲得客戶的支持與信任!

為什么要用緩存

Java內(nèi)存緩存-通過Map定制簡單緩存

場景

在Java應(yīng)用中,對于訪問頻率高,更新少的數(shù)據(jù),通常的方案是將這類數(shù)據(jù)加入緩存中,相對從數(shù)據(jù)庫中讀取,讀緩存效率會(huì)有很大提升。

在集群環(huán)境下,常用的分布式緩存有redis、Memcached等。但在某些業(yè)務(wù)場景上,可能不需要去搭建一套復(fù)雜的分布式緩存系統(tǒng),在單機(jī)環(huán)境下,通常是會(huì)希望使用內(nèi)部的緩存(LocalCache)。

方案

  • 基于JSR107規(guī)范自研
  • 基于ConcurrentHashMap實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩存
JSR107規(guī)范目標(biāo)
  • 為應(yīng)用程序提供緩存Java對象的功能。
  • 定義了一套通用的緩存概念和工具。
  • 最小化開發(fā)人員使用緩存的學(xué)習(xí)成本。
  • 最大化應(yīng)用程序在使用不同緩存實(shí)現(xiàn)之間的可移植性。
  • 支持進(jìn)程內(nèi)和分布式的緩存實(shí)現(xiàn)。
JSR107規(guī)范核心概念
  • Java Caching定義了5個(gè)核心接口,分別是CachingProvider, CacheManager, Cache, Entry 和 Expiry。
  • CachingProvider定義了創(chuàng)建、配置、獲取、管理和控制多個(gè)CacheManager。一個(gè)應(yīng)用可以在運(yùn)行期訪問多個(gè)CachingProvider。
  • CacheManager定義了創(chuàng)建、配置、獲取、管理和控制多個(gè)唯一命名的Cache,這些Cache存在于- CacheManager的上下文中。一個(gè)CacheManager僅被一個(gè)CachingProvider所擁有。
  • Cache是一個(gè)類似Map的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并臨時(shí)存儲(chǔ)以Key為索引的值。一個(gè)Cache僅被一個(gè)CacheManager所擁有。
  • Entry是一個(gè)存儲(chǔ)在Cache中的key-value對。
  • 每一個(gè)存儲(chǔ)在Cache中的條目有一個(gè)定義的有效期,即Expiry Duration。
    一旦超過這個(gè)時(shí)間,條目為過期的狀態(tài)。一旦過期,條目將不可訪問、更新和刪除。緩存有效期可以通過ExpiryPolicy設(shè)置。

小例子

使用Map來實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的緩存功能

MapCacheDemo.java

package me.xueyao.cache.java;

import java.lang.ref.SoftReference;
import java.util.Optional;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

/**
 * @author simon
 * 用map實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的緩存功能
 */
public class MapCacheDemo {

    /**
     * 使用  ConcurrentHashMap,線程安全的要求。
     * 我使用SoftReference   作為映射值,因?yàn)檐浺每梢员WC在拋出OutOfMemory之前,如果缺少內(nèi)存,將刪除引用的對象。
     * 在構(gòu)造函數(shù)中,我創(chuàng)建了一個(gè)守護(hù)程序線程,每5秒掃描一次并清理過期的對象。
     */
    private static final int CLEAN_UP_PERIOD_IN_SEC = 5;

    private final ConcurrentHashMap> cache = new ConcurrentHashMap<>();

    public MapCacheDemo() {
        Thread cleanerThread = new Thread(() -> {
            while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                try {
                    Thread.sleep(CLEAN_UP_PERIOD_IN_SEC * 1000);
                    cache.entrySet().removeIf(entry ->
                            Optional.ofNullable(entry.getValue())
                                    .map(SoftReference::get)
                                    .map(CacheObject::isExpired)
                                    .orElse(false));
                } catch (InterruptedException e) {
                    Thread.currentThread().interrupt();
                }
            }
        });
        cleanerThread.setDaemon(true);
        cleanerThread.start();
    }

    public void add(String key, Object value, long periodInMillis) {
        if (key == null) {
            return;
        }
        if (value == null) {
            cache.remove(key);
        } else {
            long expiryTime = System.currentTimeMillis() + periodInMillis;
            cache.put(key, new SoftReference<>(new CacheObject(value, expiryTime)));
        }
    }

    public void remove(String key) {
        cache.remove(key);
    }

    public Object get(String key) {
        return Optional.ofNullable(cache.get(key)).map(SoftReference::get).filter(cacheObject -> !cacheObject.isExpired()).map(CacheObject::getValue).orElse(null);
    }

    public void clear() {
        cache.clear();
    }

    public long size() {
        return cache.entrySet().stream().filter(entry -> Optional.ofNullable(entry.getValue()).map(SoftReference::get).map(cacheObject -> !cacheObject.isExpired()).orElse(false)).count();
    }

    /**
     * 緩存對象value
     */
    private static class CacheObject {
        private Object value;
        private long expiryTime;

        private CacheObject(Object value, long expiryTime) {
            this.value = value;
            this.expiryTime = expiryTime;
        }

        boolean isExpired() {
            return System.currentTimeMillis() > expiryTime;
        }

        public Object getValue() {
            return value;
        }

        public void setValue(Object value) {
            this.value = value;
        }
    }
}

代碼測試類MapCacheDemoTests.java

package me.xueyao.cache.java;

public class MapCacheDemoTests {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MapCacheDemo mapCacheDemo = new MapCacheDemo();
        mapCacheDemo.add("uid_10001", "{1}", 5 * 1000);
        mapCacheDemo.add("uid_10002", "{2}", 5 * 1000);
        mapCacheDemo.add("uid_10003", "{3}", 5 * 1000);
        System.out.println("從緩存中取出值:" + mapCacheDemo.get("uid_10001"));
        Thread.sleep(5000L);
        System.out.println("5秒鐘過后");
        System.out.println("從緩存中取出值:" + mapCacheDemo.get("uid_10001"));
        // 5秒后數(shù)據(jù)自動(dòng)清除了~
    }
}

網(wǎng)站名稱:Java內(nèi)存緩存-通過Map定制簡單緩存
文章網(wǎng)址:http://weahome.cn/article/gchchj.html

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