怎么用Java寫一個(gè)簡單的緩存操作類

一、分析

首先分析一下緩存類該如何設(shè)計(jì)，這里我以一種非常簡單的方式來實(shí)現(xiàn)一個(gè)緩存類，這也是我一直以來使用的設(shè)計(jì)方案。

為了明確功能，首先定義一個(gè)接口類CacheInt，然后是緩存實(shí)現(xiàn)的工具類CacheUtil。然后再看其中的功能，為了存取方便，緩存應(yīng)是以鍵值對(duì)的形式存取，為了適應(yīng)更多的場景，所以在存取的時(shí)候可以加一個(gè)緩存過期時(shí)間，然后再加上其他常見的添加、獲取、刪除、緩存大小、是否存在key、清理過期緩存等方法，整個(gè)緩存工具的方法差不多就是這些。

緩存類需要注意的問題：

1. 緩存對(duì)象應(yīng)該是唯一的，也就是單例的；

2. 緩存的操作方法要同步，在多線程并發(fā)條件下防止出錯(cuò)；

3. 緩存的容器應(yīng)該具有較高的并發(fā)性能，ConcurrentHashMap是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

二、具體實(shí)現(xiàn)

1. CacheInt接口的定義

CacheInt接口的定義如下：

2. CacheUtil的具體實(shí)現(xiàn)

緩存實(shí)現(xiàn)的核心就是CacheUtil，下面結(jié)合注釋進(jìn)行說明，為了避免文章篇幅冗雜，以下截圖就是完整源碼截圖，并且保持先后順序。

首先是類定義和其屬性定義，其中本類實(shí)例對(duì)象用volatile進(jìn)行修飾提高可見性，初始化緩存容量用于初始化ConcurrentHashMap緩存容器的大小，此大小根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場景進(jìn)行優(yōu)化。

然后是內(nèi)部類Entry的定義，該類是用來存儲(chǔ)實(shí)際數(shù)據(jù)的，為了方便處理過期時(shí)間，添加初始化時(shí)間戳、過期時(shí)間等屬性。

然后是使用雙檢鎖單例方式獲取本類實(shí)例對(duì)象，因?yàn)閱卫荒艽嬖谖ㄒ坏奶攸c(diǎn)，所以注意構(gòu)造函數(shù)需要設(shè)為private

接下來是存入緩存數(shù)據(jù)put()方法，這里的clearExpiredCache()是清理過期緩存，后面會(huì)看到方法體，因?yàn)樵谖翼?xiàng)目中存入緩存的情況較少，所以這里我固定了每次存之前先清理一次過期時(shí)間緩存，這里可以根據(jù)自己項(xiàng)目實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化。

然后是獲取緩存get()方法，因?yàn)楂@取數(shù)據(jù)的時(shí)間較為多數(shù)，所以這里我設(shè)定了三分之一的概率清理過期緩存，適當(dāng)?shù)蒯尫哦褍?nèi)存，并且在獲取時(shí)檢測是否過期，如果已過期然而還獲取到了，就刪除并返回空。

然后就是比較常規(guī)的一些方法，具體可以看代碼

最后一個(gè)方法就是清理過期緩存，這里你可以選擇啟動(dòng)一個(gè)監(jiān)聽線程實(shí)時(shí)地清理緩存，也可以選擇在適當(dāng)時(shí)機(jī)進(jìn)行一次清理，比如我這里就是在存在put和get操作時(shí)固定或概率地清理緩存。

三、并發(fā)測試

普通的實(shí)現(xiàn)測試這里就不展示了，肯定是沒問題的，讀者簡單寫一些測試樣例即可，這里主要展示一下并發(fā)測試，因?yàn)樵趯?shí)際情況中存在并發(fā)處理緩存情況，為了確保其正確性，所以并發(fā)測試是必須要做的，下面放出我的測試樣例。

最后測試的表現(xiàn)是很好，沒有出現(xiàn)不正確的情況，部分測試結(jié)果截圖如下：