闲来无事,用Java的软引用写了一个山寨的缓存

闲来无事,用Java的软引用写了一个山寨的缓存

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众所周知java中的引用分为 StrongReference、SoftReference、WeakReference、PhantomReference。这几种引用有不同那个的 使用场景,平时我们用的最频繁的也就是StrongReference也就是说形如之这样的引用:

Object obj = new Object();

这种引用就是所谓的强引用,如果此对象没有引用指向它,并且活着的线程无法访问到它(针对垃圾孤岛而言),那么他才会被回收,如果该对象被强引用指向,并且内存被耗尽,抛出OOM垃圾收集器也不会回收该对象。

而对于SoftReference而言它被GC回收的条件就没 那么严格了,如果一个对象当前最强的引用是软引用,并且JVM的内存充足,垃圾回收器是不会回收的该对象的。只有在内存比较吃紧的情况下GC才会回收被软 引用指向的对象,从这个特点我们就看出了软引用可以用来做一些高速缓存,配合LRU策略更好。今天我就自己写一个玩玩。

Java代码  

  1. 代码如下:

Java代码  

  1. package com.blackbeans.example;
  2. import java.lang.ref.Reference;
  3. import java.lang.ref.ReferenceQueue;
  4. import java.lang.ref.SoftReference;
  5. import java.util.HashMap;
  6. /**
  7. *
  8. * @author blackbeans
  9. * @param <K>
  10. * @param <T>
  11. */
  12. public class ReferenceCache<K,T> {
  13. private HashMap<K, InnerReference<K,T>>  cachedReference = new HashMap<K, InnerReference<K,T>>(1024);
  14. private final  ReferenceQueue<T>  referenceQueue ;
  15. private final ObjectNotFoundHandler<K,T> existsHandler;
  16. /**
  17. * 默认缓存中取不到时的处理器
  18. * @author blackbeans
  19. *
  20. * @param <K>
  21. * @param <T>
  22. */
  23. private static class DefaultObjectNotFoundHandler<K,T> implements ObjectNotFoundHandler<K,T>
  24. {
  25. @Override
  26. public T queryAndCached(K key) {
  27. // TODO Auto-generated method stub
  28. return null;
  29. }
  30. }
  31. /**
  32. * 缓存中取不到时的处理器
  33. * @author blackbeans
  34. *
  35. * @param <K>
  36. * @param <T>
  37. */
  38. public static interface ObjectNotFoundHandler<K,T>
  39. {
  40. public T queryAndCached(K key);
  41. }
  42. private static class InnerReference<K,T> extends SoftReference<T>{
  43. private final K key ;
  44. public InnerReference(K key,T reference,ReferenceQueue<T> queue) {
  45. super(reference,queue);
  46. this.key = key;
  47. }
  48. public K getKey()
  49. {
  50. return this.key;
  51. }
  52. }
  53. public ReferenceCache(ObjectNotFoundHandler<K,T> handler)
  54. {
  55. this.referenceQueue = new ReferenceQueue<T>();
  56. this.existsHandler = handler == null ? new DefaultObjectNotFoundHandler<K,T>() : handler;
  57. }
  58. public ReferenceCache()
  59. {
  60. this(null);
  61. }
  62. public void cachedReference(K key,T reference)
  63. {
  64. /**
  65. * 清除被软引用的对象并已经被回收的reference
  66. */
  67. cleanReference(key);
  68. if(!this.cachedReference.containsKey(key))
  69. {
  70. this.cachedReference.put(key, new InnerReference<K,T>(key,reference, this.referenceQueue));
  71. }
  72. }
  73. public T getReference(K key)    {
  74. T obj = null;
  75. if(this.cachedReference.containsKey(key)){
  76. obj =  this.cachedReference.get(key).get();
  77. }
  78. if(null == obj)
  79. {
  80. /**
  81. * 软引用指向的对象被回收,并缓存该软引用
  82. */
  83. obj = this.existsHandler.queryAndCached(key);
  84. this.cachedReference(key, obj);
  85. return obj;
  86. }
  87. return obj;
  88. }
  89. @SuppressWarnings("unchecked")
  90. private void cleanReference(K key) {
  91. //优先检查key对应软引用的对象是否被回收
  92. if (this.cachedReference.containsKey(key)
  93. && this.cachedReference.get(key).get() == null)
  94. this.cachedReference.remove(key);

Java代码  

  1. <span style="white-space: pre;">        </span>T obj = null;
  2. //如果当前Key对应的软引用的对象被回收则移除该Key
  3. Reference<? extends T> reference = null;
  4. while((reference = this.referenceQueue.poll()) != null)
  5. {
  6. obj = reference.get();
  7. if(obj == null)
  8. {
  9. this.cachedReference.remove(((InnerReference<K, T>)reference).getKey());
  10. }
  11. }
  12. }
  13. public void clearALLObject()
  14. {
  15. this.cachedReference.clear();
  16. System.gc();
  17. }
  18. }

在整个实现中通过将对象的引用放入我定义的一个 key->软引用map中,然后每次从cache中获取对象时,首先通过key去查询map获得对象的软引用,若存在则通过软引用去尝试获取对象, 若不存在,软引用指向的对象被回收,那么我们就回去调用内置的handler,重新生成一个对象,并cache该对象的软引用。

在我的实现中我为用户提供了一个当对象被回收时的处理handler,企图来指导用户通过这个handler来重新构造对象,缓存对象,灵活性还是挺大的。

不足之处就是,如果软引用的缓存能用LRU策略更完美了,再为 LRU提供一个Processor,用于用户自定义LRU策略。其实很简单只要将HashMap换成LinkedHashMap去实现 removeEldest方法,并在方法中调用自定义的LRU处理器就OK了。

为了减少开销,我在每次cache的时候才去清理已经失效的软引用。也许有人会问为啥有个ReferenceQueue呢?其实是这样的,在软引用所引用 的对象被回收以后,试想想对象软引用的对象是被回收了,但是你又引入了另一个对象SoftReference,带走一个难道还要再留下一个,所以不会的, 软引用对象被回收后,这个软引用本身被添加到了这个queue,等待回收。通过便利这个queue获取软引用来一出map中过期的软引用。

至此,该说的也都说了,不该说的也说了,结尾很突兀,敬请见谅!

转载:http://blackbeans.iteye.com/blog/1039464

时间: 2024-08-11 07:38:07

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