< 返回技术文档列表

Java带有过期时间的LRU实现方法是什么

发布时间:2021-11-07 01:52:13⊙投诉举报

本篇内容主要讲解“Java带有过期时间的LRU实现方法是什么”,感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷,实用性强。下面就让小编来带大家学习“Java带有过期时间的LRU实现方法是什么”吧!

一、什么是LRU

LRU全称是Least Recently  Used,即最近最久未使用的意思。也就是说:如果一个数据在最近一段时间没有被使用,将来被使用的机会也比较小。

通常的使用场景就是缓存,比如说操作系统中的页面置换算法。实现的方案有很多,我看了很多博客,大多是给了四五种。这里为了简洁,只给出一种,是带有过期时间的。其他的实现类似,就交给聪明的你吧!!

解决方案:利用链表加HashMap

每次来一个新数据,首先判断map中是否含有,有的话就移动到队头,没有的话就新建一个节点,然后放进来就好,对于带过期时间的功能,只需要为每一个节点放一个过期时间,只要到了这个时间就直接删除即可。

还有一个问题:多线程环境下应该加锁,为了保证锁的灵活性,我们使用ConcurrentHashMap。

OK,下面我们就开始实现:

二、代码实现

1、定义节点

//这个Node对用HashMap中每一个节点 class Node implements Comparable<Node> {     private String key;     private Object value;     private long expireTime;//注意这个过期时间是一个时间点,如11点11分     public Node(String key, Object value, long expireTime) {         this.value = value;         this.key = key;         this.expireTime = expireTime;     }     //按照过期时间进行排序     @Override     public int compareTo(Node o) {         long r = this.expireTime - o.expireTime;         if (r > 0)  return 1;         if (r < 0) return -1;         return 0;     } }

2、LRU实现

public class LRU {     // 变量1:用于设置清除过期数据的线程池     private static ScheduledExecutorService swapExpiredPool                    = new ScheduledThreadPoolExecutor(10);     // 变量2:用户存储数据,为了保证线程安全,使用了ConcurrentHashMap     private ConcurrentHashMap<String, Node> cache = new ConcurrentHashMap<>(1024);     // 变量3:保存最新的过期数据,过期时间最小的数据排在队列前     private PriorityQueue<Node> expireQueue = new PriorityQueue<>(1024);     // 构造方法:只要有缓存了,过期清除线程就开始工作     public LRU() {         swapExpiredPool.scheduleWithFixedDelay(new ExpiredNode(), 3,3,TimeUnit.SECONDS);     }     //还有代码。。。。。。。 }

现在我们定义了几个变量,然后还有一个构造方法,意思是只要启动了这个LRU,就开始清除。清除的线程是ExpiredNode。我们来看一下:

3、过期清除线程方法

这个方法也就是ExpiredNode,当做一个内部类在LRU中。

public class ExpiredNode implements Runnable {         @Override         public void run() {             // 第一步:获取当前的时间             long now = System.currentTimeMillis();             while (true) {                 // 第二步:从过期队列弹出队首元素,如果不存在,或者不过期就返回                 Node node = expireQueue.peek();                 if (node == null || node.expireTime > now)return;                 // 第三步:过期了那就从缓存中删除,并且还要从队列弹出                 cache.remove(node.key);                 expireQueue.poll();             }// 此过程为while(true),一直进行判断和删除操作         }     }

现在知道了过期清除方法,下面看看如何添加数据。

4、set方法

public Object set(String key, Object value, long ttl) {         // 第一步:获取过期时间点         long expireTime = System.currentTimeMillis() + ttl;         // 第二步:新建一个节点         Node newNode = new Node(key, value, expireTime);         // 第三步:cache中有的话就覆盖,没有就添加新的,过期时间队列也要添加         Node old = cache.put(key, newNode);         expireQueue.add(newNode);         // 第四步:如果该key存在数据,还要从过期时间队列删除         if (old != null) {             expireQueue.remove(old);             return old.value;         }         return null;     }

5、get方法

这个方法就比较简单了,直接获取即可。

public Object get(String key) {     //第一步:从cache直接获取,注意这个cache是一个HashMap     Node n = cache.get(key);     //第二步:如果n为空那就返回为null,不为空就返回相应的值     return n == null ? null : n.value; }

注意以上345的代码都存放在LRU中。

过期时间的我们已经知道了,其实就是添加了一个过期时间队列,和一个过期清除的线程,清除的时候使用while(true)每次判断队列队首是否过期,然后判断是否返回和清除。设置方法的时候还要把新的node添加到queue,把旧的移除掉。而且我们使用了ConcurrentHashMap保证了线程安全。

到此,相信大家对“Java带有过期时间的LRU实现方法是什么”有了更深的了解,不妨来实际操作一番吧!这里是血鸟云网站,更多相关内容可以进入相关频道进行查询,关注我们,继续学习!


/template/Home/Zkeys/PC/Static