“读多写少”是大部分项目的一个特点。例如“购物”,总是看的人多(读)、买的人少(写)。因此,如果能减少“读”请求的次数,就能减少服务端的压力。最直接的减少“读”请求次数的方法就是使用缓存。
对于同一个读请求,只需要在第一次访问时从数据库中查询数据,并将查询到的数据保存到缓存中,之后的查询请求就可以直接在缓存中获取,从而减少对数据库的访问次数。
这种情况我们生活种经常会看到,比如访问某app某商品,第一次进去会加载一会会,后面继续点击是直接出现。
根据目前所学知识,我们可以使用 HashMap 在内存级别实现缓存功能。
例如,可以使用一个 HashMap 对象保存客户端第一次请求的结果,之后,当客户端再次发起读请求时,就从 HashMap 对象中遍历查询,如果 HashMap 中已经保存过客户要查询的数据,就直接返回,否则再向数据库发起查询请求,并将查询结果保存到 HashMap 中。
这种缓存的设计思路十分简单,但也存在一个问题:HashMap 中缓存的数据何时被清空?
内存容量是有限制的,如果永无止尽的向 HashMap 缓存数据,显然会对内存容量带来压力。一种解决方案就是使用 JVM 提供的软引用,实现对 HashMap 中缓存数据的淘汰策略。
开发中最常使用的是强引用,例如 Goods goods = new Goods()
就创建了一个强引用对象“goods”。只要强引用的作用域没有结束,或者没有被开发者手工设置为 null,那么强引用对象会始终存在于 JVM 内存中。
而 JVM 提供的软引用就比较灵活:当 JVM 的内存足够时,GC 对待软引用和强引用的方式是一样的;但当 JVM 的内存不足时,GC 就会去主动回收软引用对象。
可见,非常适合将缓存的对象存放在软引用中。软引用需要借助 JDK 提供的 java.lang.ref.SoftReference
类来实现。
结构如下
要求,goods有属性id,name并书写他的getset方法,以及有参无参构造器。
这里代码省略。
里面主要有hashmap,并且通过get方法,得到该hashmap
public class GoodsBase { private static Map<String, Goods> base = new HashMap<>(); public static Map<String, Goods> getBase() { return base; } }
这里我们需要接触一个新关键字volatile
在map里面通过泛型把缓存对象存储在软引用里面(map里面)
代码如下:
public class GoodsCache { private volatile static GoodsCache goodsCache; public GoodsCache(){ this.cache = new HashMap<>(); } public static GoodsCache getGoodsCache() { if(goodsCache == null) { synchronized (GoodsCache.class){ if(goodsCache == null){ goodsCache = new GoodsCache(); } } } return goodsCache; } // 将缓存对象存储在软引用中 private Map<String, SoftReference<Goods>> cache; // 根据id存储缓存Goods对象 public void setCache(Goods goods) { cache.put(goods.getId(), new SoftReference<Goods>(goods)); System.out.println("添加数据到缓存成功"); } // 根据id从缓存中获取对象 public Goods getCache(String id) { // 根据id,获取缓存对象的软引用 SoftReference<Goods> softRef = cache.get(id); return softRef == null ? null : softRef.get(); } public void delCache(String id) { cache.remove(id); System.out.println("从缓存删除数据成功"); } }
接下来我们书写goodsservice代码,来模拟数据库增删改查,不过我们是通过id来进行
public class GoodsService { GoodsCache goodsCache = GoodsCache.getGoodsCache(); public Goods getById(String id){ if(goodsCache.getCache(id) == null){ Goods goods = GoodsBase.getBase().get(id); goodsCache.setCache(goods); System.out.println("从数据库读取数据"); System.out.println(goods.getName()); return goods; } System.out.println(goodsCache.getCache(id).getName()); return goodsCache.getCache(id); } public void add(Goods goods){ goodsCache.setCache(goods); GoodsBase.getBase().put(goods.getId(), goods); System.out.println("添加数据到数据库"); } public void deleteById(String id){ if(goodsCache.getCache(id) != null){ goodsCache.delCache(id); } GoodsBase.getBase().remove(id); } }
可以看到第二次运行 goodsService.getById("1");
是从缓存中直接读取的数据,也可以看出,其实用软引用实现缓存机制,读取的对象是同一个对象。