LruCache

作者: 阴天吃鱼 | 来源:发表于2018-11-08 15:44 被阅读43次

    文章主要介绍了:
    1.LruCache的基本使用
    2.LruCache的源码分析
    3.基于LinkedHashMap的实现

    一、LruCache缓存的实例代码。
    假设存的是图片·
    long  maxMemory = (int) Runtime.getRuntime().maxMemory();
            int memorySize = (int) (maxMemory/8);
            LruCache<String ,Bitmap> lruCache = new LruCache<String ,Bitmap>(memorySize){
                @Override
                protected int sizeOf(String key, Bitmap value) {
                    return value.getByteCount();
                }
            };
    

    maxMemory是缓存定义的最大的值,不能超过这个值,负责就会被回收。
    重写sizeOf是为了计算每个数值的大小,等累计缓存的数值超出定义的最大值就会回收。

    • 操作方式:
     // 把Value对象加入到缓存中
        public void putValueToMemory(String key, Bitmap bitmap) {
            if (getValueFromMemory(key) == null) {
                lruCache.put(key, bitmap);
            }
        }
    
        // 从缓存中得到value对象
        public Bitmap getValueFromMemory(String key) {
            return lruCache.get(key);
        }
    
        // 从缓存中删除指定的value
        public void removeValueMemory(String key) {
            lruCache.remove(key);
        }
    

    二 、源码调用

    (1)属性
    public class LruCache<K, V> {
        private final LinkedHashMap<K, V> map; 核心类
    
        /** Size of this cache in units. Not necessarily the number of elements. */
        private int size;
        private int maxSize;
    
        private int putCount;
        private int createCount;
        private int evictionCount;
        private int hitCount;
        private int missCount;
    

    LinkedHashMap为核心类,Lru也是基于LinkedHashMap从而实现的。

    (2)LruCache只有一个构造方法,初始了LinkedHashMap
     public LruCache(int maxSize) {
            if (maxSize <= 0) {
                throw new IllegalArgumentException("maxSize <= 0");
            }
            this.maxSize = maxSize;
            this.map = new LinkedHashMap<K, V>(0, 0.75f, true);
        }
    

    LinkedHashMap自身是默认 按照插入的顺序进行排序的,此处初始化的时候new LinkedHashMap<K, V>(0, 0.75f, true); 传入true则将LinkedHashMap的顺序改为访问顺序,说明Lru初始化的时候默认的是访问顺序。

    (3)LruCache的put方法:
     public final V put(K key, V value) {
            if (key == null || value == null) {
                throw new NullPointerException("key == null || value == null");
            }
          
            V previous;
            
            synchronized (this) {对map进行操作之前,先进行同步操作
                putCount++;
                size += safeSizeOf(key, value);
                previous = map.put(key, value);
                if (previous != null) {
                    size -= safeSizeOf(key, previous);
                }
            }
    
            if (previous != null) {
                entryRemoved(false, key, previous, value);
            }
    
      
            trimToSize(maxSize);判断是否需要移除LinkedHashMap中的元素
            return previous;
        }
    

    safeSizeOf方法,是计算LruCache的已经缓存的大小.
    entryRemoved(false, key, previous, value);如果找的到对应的key的话是替换新值,不存在的话就是新增。true为删除条目生成空间,false反之.
    trimToSize判断是否需要移除LinkedHashMap中的元素

    public void trimToSize(int maxSize) {
       
           while (true) { **循环直到返回<=缓存的最大大小
               K key;
               V value;
               synchronized (this) {**同步
                   if (size < 0 || (map.isEmpty() && size != 0)) {
                       throw new IllegalStateException(getClass().getName()
                               + ".sizeOf() is reporting inconsistent results!");
                   }
     **  如果当前的size小于等于最大的size则直接返回,不需要删除数据
                   if (size <= maxSize) {
                       break;
                   }
    
               **如果size超出了最大的size,则需要进行删除数据,       
                **map.eldest获取表头的数据,进行删除
                   Map.Entry<K, V> toEvict = map.eldest();
                   if (toEvict == null) {
                       break;
                   }
    
                   key = toEvict.getKey();
                   value = toEvict.getValue();
                   map.remove(key);**删除数据
                   size -= safeSizeOf(key, value);**重新计算缓存大小
                   evictionCount++;
               }
    
               entryRemoved(true, key, value, null);
           }
       }
    

    如同上述注释中写的一样,可以看出,就是不断的循环移除LinkedHashMap双向链表表头的元素,直到缓存的大小小于等于缓存大小为止。

    • map.eldest()返回值
     public Map.Entry<K, V> eldest() {
            return head;
        }
    

    LinkedHashMap map.eldest()的调用是返回表头的集合数据head。

    LinkedHashMap继承HashMap,重写的方法中并没有重写put,所以put使用的还是HashMap的put方法,在LruCache类中呢,put相当于调用的是HashMap的put,get调用的是LinkedHashMap重写的get,此处主要就看一下这个put和get方法。在HashMap put方法中,最终会回调afterNodeAccess给LinkedHashMap,在LinkedHashMap的get方法中,最终也是走的这个方法,来操作head集合的赋值,最近的操作的数据则移到表尾。

    • LinkedHashMap中head的处理
     void afterNodeAccess(Node<K,V> e) {  move node to last
            LinkedHashMapEntry<K,V> last;
            if (accessOrder && (last = tail) != e) {
                LinkedHashMapEntry<K,V> p =
                    (LinkedHashMapEntry<K,V>)e, b = p.before, a = p.after;
                p.after = null;
                if (b == null)
                    head = a;
                else
                    b.after = a;
                if (a != null)
                    a.before = b;
                else
                    last = b;
                if (last == null)
                    head = p;
                else {
                    p.before = last;
                    last.after = p;
                }
                tail = p;
                ++modCount;
            }
        }
    

    对LinkedHashMap的put和get操作,都会让被操作的Entry移动到双向链表的表尾,删除数据则是从表头开始的,就符合Lru算法的要求。

    (4)LruCache的get方法是从缓存中取值:

      public final V get(K key) {
            if (key == null) {
                throw new NullPointerException("key == null");
            }
    
            V mapValue;
            synchronized (this) {  取值成功
                mapValue = map.get(key);
                if (mapValue != null) {
                    hitCount++;
                    return mapValue;
                }
                missCount++;
            }
    
            V createdValue = create(key);
            if (createdValue == null) { 通过Key尝试创建一个新值,默认返回为null。可重写
                return null;
            }
    
            synchronized (this) {
                createCount++;
    如果我们重写了create(key)方法而且返回值不为空,那么将上述的key与这个返回值写入到map当中
                mapValue = map.put(key, createdValue);
    
                if (mapValue != null) {
                    // There was a conflict so undo that last put
                    map.put(key, mapValue);
                } else {
                    size += safeSizeOf(key, createdValue);
                }
            }
    
            if (mapValue != null) {
                entryRemoved(false, key, createdValue, mapValue);
                return mapValue;
            } else {
                trimToSize(maxSize);
                return createdValue;
            }
        }
    

    V createdValue = create(key);可重写create,此处是判断当前是值是不是空的,如果不是空的,会将创建的key与createdValue 值捆绑,存到map中。

    (5)LruCache的remove方法是从缓存中去删除:

     public final V remove(K key) {
            if (key == null) {
                throw new NullPointerException("key == null");
            }
    
            V previous;
            synchronized (this) {
                previous = map.remove(key);
                if (previous != null) {
                    size -= safeSizeOf(key, previous);
                }
            }
    
            if (previous != null) {
                entryRemoved(false, key, previous, null);
            }
    
            return previous;
        }
    

    根据Key删除所对应的value值。

    总结:

    Lru是基于LinkedHashMap实现的, 默认为访问顺序。
    HashMap无序,而LinkedHashMap是有序的。序列可分为插入顺序和访问顺序,若是访问顺序,操作已存在的数据时会将其移植双链表表尾。

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