java 缓存的简单实现

实现一个简单的缓存，具有缓存添加，获取，删除，过期自动删除等，主要存储方式为Map

首先建一个缓存数据实体类，用到了lombok消除get set 和全参构造函数

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Getter;
import lombok.Setter;@Getter
@Setter
@AllArgsConstructor
public class CacheEntity {/*** 数据主体*/private Object data;/*** 超时时长，0永不超时*/private Long timeout; /*** 缓存设置初始时间*/private Long initialTime;
}

再建一个缓存具体操作接口，支持对缓存的各种操作

import java.util.Map;
import java.util.Set;public interface CacheManager {/*** 存入缓存* @param key* @param data*/void put(String key, CacheEntity cacheData);/*** 存入缓存* @param key* @param data* @param timeout*/void put(String key, Object data, Long timeout);/*** 获取缓存* @param key* @return*/CacheEntity getCacheByKey(String key);/*** 获取所有缓存* @return*/Map<String, CacheEntity> getCacheAll();/*** 判断缓存是否存在* @param key* @return*/boolean isExist(String key);/*** 清除所有缓存*/void clearAll();/*** 清除对应缓存* @param key*/void clearByKey(String key);/*** 缓存是否失效* @param key* @return*/boolean isTimeOut(String key);/*** 获取所有key* @return*/Set<String> getKeys();
}

对缓存接口实现，主要运用ConcurrentHashMap来保证多线程读写

import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;public class CacheManagerImpl implements CacheManager{private static volatile CacheManagerImpl INSTANCE;private static Map<String, CacheEntity> caches = new ConcurrentHashMap<>();private  CacheManagerImpl() {}public static CacheManagerImpl getInstance() {if (INSTANCE == null) {synchronized (CacheManagerImpl.class) {if (INSTANCE == null) {INSTANCE = new CacheManagerImpl();}}}return INSTANCE;}@Overridepublic void put(String key, CacheEntity cacheData) {caches.put(key, cacheData);}@Overridepublic void put(String key, Object data, Long timeout) {timeout = timeout > 0? timeout : 0L;put(key, new CacheEntity(data, timeout, System.currentTimeMillis()));}@Overridepublic CacheEntity getCacheByKey(String key) {if(this.isExist(key))return caches.get(key);return null;}@Overridepublic Map<String, CacheEntity> getCacheAll() {return caches;}@Overridepublic boolean isExist(String key) {return caches.containsKey(key);}@Overridepublic void clearAll() {caches.clear();}@Overridepublic void clearByKey(String key) {if (this.isExist(key)) {caches.remove(key);}}@Overridepublic boolean isTimeOut(String key) {if (!this.isExist(key)) {return true;} CacheEntity cacheEntity = caches.get(key);Long timeOut = cacheEntity.getTimeout();Long initialTime = cacheEntity.getInitialTime();if (timeOut == 0 || System.currentTimeMillis() - initialTime < timeOut) {return false;} return true;}@Overridepublic Set<String> getKeys() {return caches.keySet();}}

然后再新建一个线程对该缓存进行监听，来处理过期数据

import java.util.Set;public class CacheListener {private CacheManager cacheManager;public CacheListener(CacheManager cacheManager) {this.cacheManager = cacheManager;}public void startListen() {new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {while(true) {Set<String> keys = cacheManager.getKeys();for (String key : keys) {if(cacheManager.isTimeOut(key)) {cacheManager.clearByKey(key);System.out.println(key + " 被清除了");}}try {Thread.sleep(5000);System.out.println("休息5s再检查");} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}}}).start();}
}

最后测试类如下

import java.util.Arrays;
import java.util.concurrent.TimeUnit;public class TestCache {public static void main(String[] args) {CacheManager cacheManager = CacheManagerImpl.getInstance();cacheManager.put("testtimeout", "kkkkkkkkk", 20 * 1000L);cacheManager.put("test1", "111111111", 0L);cacheManager.put("test2", "222222222222222", 100 * 1000L);cacheManager.put("test3", "33333333333333", 0L);CacheListener cacheListener = new CacheListener(cacheManager);cacheListener.startListen();System.out.println("getCacheAll : " + Arrays.asList(cacheManager.getCacheAll()));System.out.println("getCacheKeyAll : " + Arrays.asList(cacheManager.getKeys()));System.out.println("getKey : " + Arrays.asList(cacheManager.getCacheByKey("test1")));System.out.println("isExist false: " + Arrays.asList(cacheManager.isExist("test")));System.out.println("isExist true: " + Arrays.asList(cacheManager.isExist("test1")));System.out.println("istimeOut false: " + Arrays.asList(cacheManager.isTimeOut("test1")));try {TimeUnit.SECONDS.sleep(30);} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}System.out.println("isExist : " + Arrays.asList(cacheManager.isExist("testtimeout")));}
}

运行结果：

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