如何用Java實現執行緒安全的LRU快取？

從頭開始在Java 中實作LRU 快取

從頭開始在Java 中實現最近最少使用(LRU) 快取對於以下人員來說是一項很有價值的練習：了解資料結構和並發性。雖然像 EHCache 和 OSCache 之類的庫簡化了任務，但創建自己的庫可以讓您深入了解底層機制。

對於多執行緒環境，LinkedHashMap 成為強有力的競爭者，它提供恆定時間訪問，同時保留插入順序。然而，由於Java的標準LinkedHashMap不是線程安全的，所以常見的方法是使用Collections#synchronizedMap來包裝它。

利用並發資料結構

而LinkedHashMap具有同步功能提供了可靠的解決方案，更新的並發資料結構提供了潛在的改進。透過擴充 ConcurrentHashMap 並複製 LinkedHashMap 使用的邏輯，您可以製作高度並發的 LRU 快取。

但是，目前謹慎的做法是堅持使用經過驗證的 LinkedHashMap 和 Collections#synchronizedMap 組合。如果需要，您也可以在未來探索擴充 ConcurrentHashMap 以增強並發性。

實作片段

以下是使用 LinkedHashMap 和同步的目前實作的要點：

<code class="java">private class LruCache<A, B> extends LinkedHashMap<A, B> {
    private final int maxEntries;

    public LruCache(final int maxEntries) {
        super(maxEntries + 1, 1.0f, true);
        this.maxEntries = maxEntries;
    }

    @Override
    protected boolean removeEldestEntry(final Map.Entry<A, B> eldest) {
        return super.size() > maxEntries;
    }
}

Map<String, String> example = Collections.synchronizedMap(new LruCache<String, String>(CACHE_SIZE));</code>

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