guava缓存底层实现
摘要
guava的缓存相信很多人都有用到,
Cache<String, String> cache = CacheBuilder.newBuilder()
.expireAfterWrite(100, TimeUnit.SECONDS)
.maximumSize(10).build();
也常用的方法是设置过期时间。但使用过程中会遇到一些问题:当过期时间到了,缓存中的对象真的会立即被释放吗?当缓存达到容量以后,如何高效的剔除缓存?guava cache的底层数据结构是如何的?带着这些问题,一起来看看guava cache的源码
介绍一下guava缓存的基本框架


- LoacalCache:实现了currentMap接口,保存了一些配置信息,例如失效时间、容量等。是保存所有缓存最外层的容器
- segment:为了高并发,借鉴了currentMap中的分段锁机制,segment可以理解是LocalCache中的一部分,不同的segment之间并发不受影响。每次操作根据key进行hash,保证了同一个key的put和set都在同一个segment中。segment中还有两个分别队列用于保存软引用或者弱引用对象回收后的引用
- refrenceEntry:保存一个缓存key-val的对象,类似map中的entry,只不过map中entry保存的对象的直接进行,而refrenceEntry这是在中间多了一层valueReference
- valueReference:如果是强引用,则直接保存对象的直接引用,当然也可以使用软引用的方法。
其实通过和CurrentHashMap最类比比较好理解,只不过guava缓存在其基础上增强了缓存过期的机制:
- 最大对象个数限制
- 超时机制
- 弱引用或者软引用
guava会oom吗
答案是肯定的,当我们设置缓存用不过期(或者很长),缓存的对象不限个数(或者很大),例如
Cache<String, String> cache = CacheBuilder.newBuilder()
.expireAfterWrite(100000, TimeUnit.SECONDS)
.build();
不断向guava加入缓存大字符串,最终将能oom,解决这种办法:
使用弱引用或者软应用
Cache<String, String> cache = CacheBuilder.newBuilder()
.expireAfterWrite(1, TimeUnit.SECONDS)
.weakValues().build();
guava在创建对象放在一个map(LocalCache.class)的时候,默认使用强引用(StrongValueReference.class),如果指定使用弱引用的时候,就会创建的是(WeakValueReference.class)
合适最大容量
这个也是比较推荐的方法,根据业务需求,设置合适的缓存容量、这样超过容量以后,缓存就会按照LRU的方式回收缓存。
CacheBuilder.maximumSize(10)
guava缓存到期就会立即清除吗
guava清楚过期缓存的机制是什么,是单独使用线程来扫描吗?不是的,是在每次进行缓存操作的时候,如get()或者put()的时候,判断缓存是否过期。核心代码
void expireEntries(long now) {
drainRecencyQueue(); //多线并发的情况下,防止误删access
ReferenceEntry<K, V> e;
while ((e = writeQueue.peek()) != null && map.isExpired(e, now)) {
if (!removeEntry(e, e.getHash(), RemovalCause.EXPIRED)) {
throw new AssertionError();
}
}
while ((e = accessQueue.peek()) != null && map.isExpired(e, now)) {
if (!removeEntry(e, e.getHash(), RemovalCause.EXPIRED)) {
throw new AssertionError();
}
}
}
其中 writeQueue是保存按照写入缓存先后时间的队列,每次get或者put都可能触发触发这个方法。accessQueue同理,对应的是最后访问失效时间的功能。
因此可以看出,一个如果一个对象放入缓存以后,不在有任何缓存操作(包括对缓存其他key的操作),那么该缓存不会主动过期的。不过这种情况是极端情况下才会出现。
guava如何找出最久未使用的缓存
在上面也说到了,是用accessQueue,这个队列的实现比较复杂。这个队列其实是按照最久未使用的顺序存放的缓存对象(ReferenceEntry)的。由于会经常进行元素的移动,例如把访问过的对象放到队列的最后。ReferenceEntry这个在前面框架图里面说到了,使用来保存key-val的,其中接口包含一些特殊方法:
@Override
public ReferenceEntry<K, V> getNextInAccessQueue() {
throw new UnsupportedOperationException();
} @Override
public void setNextInAccessQueue(ReferenceEntry<K, V> next) {
throw new UnsupportedOperationException();
} @Override
public ReferenceEntry<K, V> getPreviousInAccessQueue() {
throw new UnsupportedOperationException();
} @Override
public void setPreviousInAccessQueue(ReferenceEntry<K, V> previous) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
这样通过ReferenceEntry可以就可以判断该entry的后面节点,如果不在队列中,则返回一个NullEntry的对象。这样做的好处就弥补了 链表的缺点
- 判断一个ReferenceEntry是否在队列中,只要判断该ReferenceEntry的前一个引用是否是NullEntry,不需要便利整个链表
并且可以很方便的更新和删除链表中的节点,因为每次访问的时候都可能需要更新该链表,放入到链表的尾部,这样,每次从access中拿出的头节点就是最久未使用的。 并且,如果按照访问时间来删除缓存的时候,只要从队列里找出第一个访问没有超时的对象,那么之前遍历的缓存都是应该删除的,这样就不需要遍历整个缓存的对象来判断。
对应的writeQueue用来保存最久未更新的缓存队列,实现方式和accessQueue一样。
总结
可以看出,guava缓存的原型是CurrentHashMap,在其基础上考虑如果判断缓存是否过期。底层的一些数据结构也是用的十分巧妙。如果能仔细的看看源码,相信对你也有一定的帮助
guava缓存底层实现的更多相关文章
- Guava缓存器源码分析——删除消息
Guava缓存器的删除消息机制 测试代码—— LoadingCache<String, Integer> cache = CacheBuilder.newBuild ...
- Guava缓存器源码分析——缓存统计器
Guava缓存器统计器实现: 全局统计器—— 1.CacheBuilder的静态成员变量Supplier<StatsCounter> CACHE_STATS_COUNTER ...
- Google Guava缓存实现接口的限流
一.项目背景 最近项目中需要进行接口保护,防止高并发的情况把系统搞崩,因此需要对一个查询接口进行限流,主要的目的就是限制单位时间内请求此查询的次数,例如1000次,来保护接口. 参考了 开涛的博客聊聊 ...
- springboot集成Guava缓存
很久没有写博客了,这段时间一直忙于看论文,写论文,简直头大,感觉还是做项目比较舒服,呵呵,闲话不多说,今天学习了下Guava缓存,这跟Redis类似的,但是适用的场景不一样,学习下吧.今天我们主要是s ...
- spring中添加google的guava缓存(demo)
1.pom文件中配置 <dependencies> <dependency> <groupId>org.springframework</groupId> ...
- guava缓存设置return null一直报错空指针
guava缓存设置return null一直报错空指针 因为缓存不允许返回为空
- spring boot使用guava缓存
1.pom中插入依赖: <!--guava缓存cache--> <dependency> <groupId>com.google.guava</groupId ...
- guava缓存批量获取的一个坑
摘要 Guava Cache是Google开源的Java工具集库Guava里的一款缓存工具,一直觉得使用起来比较简单,没想到这次居然还踩了一个坑 背景 功能需求抽象出来很简单,就是将数据库的查询sth ...
- guava缓存第一篇
guava缓存主要有2个接口,Cache和LoadingCache. Cache,全类名是com.google.common.cache.Cache,支持泛型.Cache<K, V>. L ...
随机推荐
- html加javascript和canvas类似超级玛丽游戏
html加javascript和canvas制作 代码来源于网上 复制可用 <!doctype html><html lang="en"> <head ...
- cpp(第八章)
1. #include <iostream> inline int add(int &n) { n= n+; ; } int main() { using namespace st ...
- [python]-数据科学库Numpy学习
一.Numpy简介: Python中用列表(list)保存一组值,可以用来当作数组使用,不过由于列表的元素可以是任何对象,因此列表中所保存的是对象的指针.这样为了保存一个简单的[1,2,3],需要有3 ...
- Redis数据类型之Set
前言:set类似于数学上面的集合概念,包含的元素无序,不能重复,能进行交.并.差操作. 一.内部原理 set数据结构,也是随着元素数目的多少而变化.当set中添加 ...
- 使用awk进行日志信息的分组统计
起因 这是今天我线上出了一个bug,需要查看日志并统计一个我需要的信息出现的频率,可以叫做分组统计. 日志文件部分内容 00:09:07.655 [showcase_backend][topsdk] ...
- JAVA基础——编程练习(二)
JAVA编程练习(二) 今天我为了巩固之前的java基础知识的学习,再次进行实战演习,编写了一个小小的java控制台程序,主要是运用java面向对象的思想来完成这个小项目. 一.项目背景介绍 根据所学 ...
- 霍尔开关MH253ESO在减压神器指尖手指陀螺中的作用
手指陀螺首先在欧美国家流行起来,现如今又在国外掀起一帆狂潮,它是一款排遣无聊的小玩具,又被称为减压神器. 其工作原理:是由一个双向的对称体作为主体,在主体中间嵌入一个轴承的设计组合,整体构成一个可平面 ...
- 在Visual Studio 2017中使用Asp.Net Core构建Angular4应用程序
前言 Visual Studio 2017已经发布了很久了.做为集成了Asp.Net Core 1.1的地表最强IDE工具,越来越受.NET系的开发人员追捧. 随着Google Angular4的发布 ...
- spring +springmvc+mybatis组合总结
springmvc+spring+mybatis整合:1. 拷贝所需jar2. 创建spring配置文件(beans.xml)3. 配置数据源 <bean id="dataSource ...
- 学会git玩转github,结尾有惊喜!有惊喜!有惊喜!
一.什么是Github Github是全球最大的社交编程及代码托管网站(https://github.com/). Github可以托管各种git库,并提供一个web界面(用户名.github.io/ ...