站在巨人的肩上，基于Java8手写本地缓存
站在巨人的肩上，基于Java8手写本地缓存
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0、写在最前面
1、大多数业务场景下 ，为了提高系统的响应速度，使用缓存是最佳的选择；
2、由于本人工作性质特殊纯内网开发，在用maven导依赖无果后一气之下决定自己手写一个 简单的本地缓存来满足自己的业务需求
3、本文仅用于分享学习！！！
1、缓存类具备的功能
- 存储键值对 put()
- 存储一定有效期的键值对 put()
- 获取键值对 get()
- 删除键值对 remove()
- 定期清理过期的键值对 handleExpiredKeys()
项目目录结构如下：
2、创建缓存类
创建 CacheUtil.java 详细代码如下：
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
/**
* @author Negen
* @date 2022年7月28日20:25:47
* @description 缓存工具类
*/
public class CacheUtil {
/**
* 存储键值对
*/
private ConcurrentHashMap<String, Object> cacheMap = null;
/**
* 存储键值对的有效时间
*/
private ConcurrentHashMap<String, Long> expireMap = null;
/**
* 默认过期时间(毫秒 )
*/
private final long DEFAULT_EXPIRE_TIME = 1000 * 3600 * 24 * 30;
private static CacheUtil instance = null;
public static CacheUtil getInstance(){
if (null == instance){
synchronized (CacheUtil.class){
if (null == instance)instance = new CacheUtil();
}
}
return instance;
}
CacheUtil(){
cacheMap = new ConcurrentHashMap<>();
expireMap = new ConcurrentHashMap<>();
}
}
3、添加键值对方法
在缓存工具类中实现添加键值对的方法
/**
* 添加键值对 默认失效时间30天
* @param key
* @param value
*/
public void put(String key, Object value){
this.put(key, value, DEFAULT_EXPIRE_TIME);
}
/**
* 添加键值对 自定义失效时间（毫秒）
* @param key
* @param value
* @param expire
*/
public void put(String key, Object value, long expire){
cacheMap.put(key, value);
expireMap.put(key, System.currentTimeMillis() + expire);
}
4、根据 key 获取相应的value
/**
* 根据 key 获取相应的 value
* @param key
* @return
*/
public Object get(String key){
return cacheMap.get(key);
}
5、删除键值对
根据提供的键值从map中删除相应的键值 对并返回被删除的键值对个数
/**
* 删除键值对
* @param key
* @return 被删除的键值对个数
*/
public int remove(String key){
int beforeRemoveCount = cacheMap.size();
int afterRemoveCount = cacheMap.size();
return beforeRemoveCount - afterRemoveCount;
}
6、处理已经失效的键值对
1）、基于过期时间map的过期时间进行排序
2）、遍历排序后的map
3）、判断键值对是否过期，过期则删除键值对
详细代码如下 ：
/**
* 处理已经过期的键值对
* @return
*/
public int handleExpireKeys(){
long now = System.currentTimeMillis();
int beforeRemoveCount = cacheMap.size();
List<Map.Entry<String, Long>> collect = expireMap.entrySet().stream()
.sorted((entry1, entry2) -> entry1.getValue().compareTo(entry2.getValue()))
.collect(Collectors.toList());
Iterator<Map.Entry<String, Long>> iterator = collect.iterator();
while (iterator.hasNext()){
Map.Entry<String, Long> kv = iterator.next();
String key = kv.getKey();
Long expireTime = kv.getValue();
if (expireTime < now){
this.remove(key);
System.out.println(String.format("%s过期，已删除", key));
}
}
int afterRemoveCount = cacheMap.size();
int removeCount = beforeRemoveCount - afterRemoveCount;
if (removeCount < 0)removeCount = 0;
System.out.println("当前过期键值对：" + removeCount);
return removeCount;
}
7、基于java提供的Timer定时执行缓存类的失效监测处理方法
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
public class CacheHandleSchedule {
public void start(){
TimerTask timerTask = new TimerTask() {
@Override
public void run() {
CacheUtil.getInstance().handleExpireKeys();
}
};
// 在指定延迟0毫秒后开始，随后地执行以1000毫秒间隔执行timerTask
new Timer().schedule(timerTask, 0L, 1000L);
}
}
8、CacheUtil 完整代码
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.stream.Collectors;
/**
* @author Negen
* @date 2022年7月28日20:25:47
* @description 缓存工具类
*/
public class CacheUtil {
/**
* 存储键值对
*/
private ConcurrentHashMap<String, Object> cacheMap = null;
/**
* 存储键值对的有效时间
*/
private ConcurrentHashMap<String, Long> expireMap = null;
/**
* 默认过期时间(毫秒 )
*/
private final long DEFAULT_EXPIRE_TIME = 1000 * 3600 * 24 * 30;
private static CacheUtil instance = null;
public static CacheUtil getInstance(){
if (null == instance){
synchronized (CacheUtil.class){
if (null == instance)instance = new CacheUtil();
}
}
return instance;
}
CacheUtil(){
cacheMap = new ConcurrentHashMap<>();
expireMap = new ConcurrentHashMap<>();
}
/**
* 添加键值对 默认失效时间30天
* @param key
* @param value
*/
public void put(String key, Object value){
this.put(key, value, DEFAULT_EXPIRE_TIME);
}
/**
* 添加键值对 自定义失效时间（毫秒）
* @param key
* @param value
* @param expire 有效期
*/
public void put(String key, Object value, long expire){
cacheMap.put(key, value);
expireMap.put(key, System.currentTimeMillis() + expire);
}
/**
* 根据 key 获取相应的 value
* @param key
* @return
*/
public Object get(String key){
return cacheMap.get(key);
}
/**
* 删除键值对
* @param key
* @return 被删除的键值对个数
*/
public int remove(String key){
int beforeRemoveCount = cacheMap.size();
cacheMap.remove(key);
expireMap.remove(key);
int afterRemoveCount = cacheMap.size();
return beforeRemoveCount - afterRemoveCount;
}
/**
* 处理已经过期的键值对
* @return
*/
public int handleExpireKeys(){
long now = System.currentTimeMillis();
int beforeRemoveCount = cacheMap.size();
List<Map.Entry<String, Long>> collect = expireMap.entrySet().stream()
.sorted((entry1, entry2) -> entry1.getValue().compareTo(entry2.getValue()))
.collect(Collectors.toList());
Iterator<Map.Entry<String, Long>> iterator = collect.iterator();
while (iterator.hasNext()){
Map.Entry<String, Long> kv = iterator.next();
String key = kv.getKey();
Long expireTime = kv.getValue();
if (expireTime < now){
this.remove(key);
System.out.println(String.format("%s过期，已删除", key));
}
}
int afterRemoveCount = cacheMap.size();
int removeCount = beforeRemoveCount - afterRemoveCount;
if (removeCount < 0)removeCount = 0;
System.out.println("当前过期键值对：" + removeCount);
return removeCount;
}
}
9、测试类
import com.negen.CacheHandleSchedule;
import com.negen.CacheUtil;
public class TestCacheUtil {
public static void main(String[] args) {
CacheHandleSchedule cacheHandleSchedule = new CacheHandleSchedule();
cacheHandleSchedule.start();
CacheUtil cacheUtil = CacheUtil.getInstance();
cacheUtil.put("zhangsan", "zhangsan", 100);
cacheUtil.put("lisi", "lisi", 1200);
cacheUtil.put("w5", "w5", 1300);
Object zhangsan = cacheUtil.get("zhangsan");
if (null != zhangsan)
System.out.printf((String)zhangsan);
}
}
10、测试结果如下
11、项目下载地址
https://download.csdn.net/download/qq_36657751/86264631