闲来无事，用Java的软引用写了一个山寨的缓存
今天杭州的天气是异常的炎热，35度，这是要我卿命呢，加之最近心情极其差劲，scala的东西也一段时间没看没写了。今天公司又是有犬吠、又是有人结婚、又是有小孩的哭啼、又是有杭州限电公司空调也关了、又是由于XXX原因登境外网站完全崩溃，因此深刻觉得没有Google的程序员不如去卖红薯。
好了闲话少说进入正题，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。
代码如下：
package com.blackbeans.example;
import java.lang.ref.Reference;
import java.lang.ref.ReferenceQueue;
import java.lang.ref.SoftReference;
import java.util.HashMap;
/**
*
* @author blackbeans
* @param <K>
* @param <T>
*/
public class ReferenceCache<K,T> {
private HashMap<K, InnerReference<K,T>> cachedReference = new HashMap<K, InnerReference<K,T>>(1024);
private final ReferenceQueue<T> referenceQueue ;
private final ObjectNotFoundHandler<K,T> existsHandler;
/**
* 默认缓存中取不到时的处理器
* @author blackbeans
*
* @param <K>
* @param <T>
*/
private static class DefaultObjectNotFoundHandler<K,T> implements ObjectNotFoundHandler<K,T>
{
@Override
public T queryAndCached(K key) {
// TODO Auto-generated method stub
return null;
}
}
/**
* 缓存中取不到时的处理器
* @author blackbeans
*
* @param <K>
* @param <T>
*/
public static interface ObjectNotFoundHandler<K,T>
{
public T queryAndCached(K key);
}
private static class InnerReference<K,T> extends SoftReference<T>{
private final K key ;
public InnerReference(K key,T reference,ReferenceQueue<T> queue) {
super(reference,queue);
this.key = key;
}
public K getKey()
{
return this.key;
}
}
public ReferenceCache(ObjectNotFoundHandler<K,T> handler)
{
this.referenceQueue = new ReferenceQueue<T>();
this.existsHandler = handler == null ? new DefaultObjectNotFoundHandler<K,T>() : handler;
}
public ReferenceCache()
{
this(null);
}
public void cachedReference(K key,T reference)
{
/**
* 清除被软引用的对象并已经被回收的reference
*/
cleanReference(key);
if(!this.cachedReference.containsKey(key))
{
this.cachedReference.put(key, new InnerReference<K,T>(key,reference, this.referenceQueue));
}
}
public T getReference(K key) {
T obj = null;
if(this.cachedReference.containsKey(key)){
obj = this.cachedReference.get(key).get();
}
if(null == obj)
{
/**
* 软引用指向的对象被回收,并缓存该软引用
*/
obj = this.existsHandler.queryAndCached(key);
this.cachedReference(key, obj);
return obj;
}
return obj;
}
@SuppressWarnings("unchecked")
private void cleanReference(K key) {
//优先检查key对应软引用的对象是否被回收
if (this.cachedReference.containsKey(key)
&& this.cachedReference.get(key).get() == null)
this.cachedReference.remove(key);
T obj = null;
//如果当前Key对应的软引用的对象被回收则移除该Key
Reference<? extends T> reference = null;
while((reference = this.referenceQueue.poll()) != null)
{
obj = reference.get();
if(obj == null)
{
this.cachedReference.remove(((InnerReference<K, T>)reference).getKey());
}
}
}
public void clearALLObject()
{
this.cachedReference.clear();
System.gc();
}
}
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！