利用LRUMap 设计缓存

上下文缓存，即将一些常用的数据至于一个缓存集合中，当需要获取这些数据的时候，直接从缓存中读取，而不必每次都从数据库读取，以此提高效率。

其原理类似Apache Commons Collections 项目中LRUMap，LRUMap它继承于AbstractLinkedMap 抽象类，其基本思想是将最近使用的数据放置于双向链表的头上，进行淘汰时只需要删除链表最后一个即可。

继承关系如下图：

从AbstractHashedMap看起，分析AbstractLinkedMap和LURMap。

1、AbstractHashedMap

AbstractHashedMap实现了Map接口，并自己单独实现了Hash算法，使自己成为一个HashedMap。

API介绍如下所示，我只拣几个重要属性和方法介绍一下

http://commons.apache.org/proper/commons-collections/javadocs/api-3.2.1/org/apache/commons/collections/map/AbstractHashedMap.html

2.1属性 protected AbstractHashedMap.HashEntry[] data;

全局数组，每个数组的元素是一个带有后续指针(next)、key、hashcode、hashvalue的数据结构，可以说所有的操作都是为了维护这个数组

2.2属性 protected static int DEFAULT_CAPACITY

默认的数组大小，可以通过构造函数指定

2.3属性 protected float loadFactor

扩展因子，默认为0.75，即数组填充率达到数组大小的75%的时候，会默认调整大小，重新计算元素在数组中的位置。

2.4方法 java.lang.Object get(java.lang.Object key)

从data[]中与链表结构中取得value

2.5方法 java.lang.Object put(java.lang.Object key, java.lang.Object value)

首先查看该value是否在data[]中，如果存在就更新一下就完事；否则就调用addMapping方法，生成一个新的HashEntry结构，加入到data[hashcode]对应位置的链表头上。在addMapping方法中，会检查容量是否超出了大小，如果查出了限制，则将容量扩大一倍，同时重新将所有数据塞进去。

2.6方法 java.lang.Object remove(java.lang.Object key)

从维护的data结构中删除对应的value

2.7方法 protected void reuseEntry(AbstractHashedMap.HashEntry entry, int hashIndex, int hashCode, java.lang.Object key, java.lang.Object value)

未研究

2.7其他方法，作用见名知意

protected void addEntry(AbstractHashedMap.HashEntry entry, int hashIndex)
protected void addMapping(int hashIndex, int hashCode, java.lang.Object key, java.lang.Object value)
protected void removeEntry(AbstractHashedMap.HashEntry entry, int hashIndex, AbstractHashedMap.HashEntry previous)
protected void removeMapping(AbstractHashedMap.HashEntry entry, int hashIndex, AbstractHashedMap.HashEntry previous)

2、AbstractLinkedMap

AbstractLinkedMap继承自前面的AbstractHashedMap，在AbstractHashedMap的基础上，将所有的HashEntity维护成双向的链表

API地址如下：

http://commons.apache.org/proper/commons-collections/javadocs/api-3.2.1/org/apache/commons/collections/map/LinkedMap.html

3.1属性 protected AbstractLinkedMap.LinkEntry header

LinkEntry继承自HashEntry，又额外包含了before、after两个指针，形成双向链表
3.2方法 protected void addEntry(AbstractHashedMap.HashEntry entry, int hashIndex)

重写了父类的增加节点的方法，不但维护data[]，同时维护了双向链表
3.3方法 protected void removeEntry(AbstractHashedMap.HashEntry entry, int hashIndex, AbstractHashedMap.HashEntry previous)

重写了父类的删除节点的方法，不但维护了data[]，同时维护了双向链表

3、LRUMap

LRUMap也是非线程安全。主要是在父类AbstractLinedMap的基础上，在更新双向链表的时候增加了moveToMRU/removeLRU操作

4.1方法 protected void moveToMRU(AbstractLinkedMap.LinkEntry entry)

将entry移动到双向链表的头部

4.2方法 protected boolean removeLRU(AbstractLinkedMap.LinkEntry entry)

从双向链表中移除
4.3方法 protected void reuseMapping(AbstractLinkedMap.LinkEntry entry, int hashIndex, int hashCode, java.lang.Object key, java.lang.Object value)

重写父类的方法

4、扩展

利用LRUMap实现上下文缓存，可以对原有的LRUMap进行的改造点

（1）重写了LRUMAP类，采用synchronized关键字实现了线程级别安全。

（2）增加了对缓存数据容量的控制，超过容量之后，从双向链表中将最后使用的Entity从链表中删除。

（3）缓存数据的更新，采用异步通知机制，一旦受到更新通知，将变更的数据从换从中清除

参考：

http://annegu.iteye.com/blog/539465

http://www.blogjava.net/xmatthew/archive/2012/06/28/380150.html