初步揭开缓存神秘面纱之双map实现缓存管理的类

在应用程序中，缓存是一种常见的优化手段，可以提高数据的访问速度。针对缓存管理，我们通常会实现一些类来方便地管理缓存数据。缓存具体是如何实现的，这里我们利用双map做一个缓存的基本实现。

1.考虑缓存有哪些属性

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1.是否是永久缓存
2.过期时长
3.先进先出算法
4.最近最少使用算法
....

由于我们只需要先对缓存有个基本的认识，所以利用属性1，属性2，实现一个基本的缓存管理器

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@Data
public class CacheEntity implements Serializable {
	
	private static final long serialVersionUID = 1L;

	private long beginTime;// 缓存开始时间
	
	private boolean isForever = false;// 是否持久
	
	private int durableTime;// 持续时间
}

说明

这段Java代码定义了一个名为CacheEntity的类，实现了Serializable接口，这意味着它可以被序列化。这个类有以下属性和方法：

属性：
- beginTime：缓存开始时间。
- isForever：是否持久，布尔类型。
- durableTime：持续时间，整型。
  这个类是用于缓存的实体类，记录了缓存的开始时间、持续时间以及是否持久的信息。

2. 定义缓存管理类

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public class MapCache {

	private static Map<String, Object> cacheMap = new HashMap<>();              // 存储实体对象      键-值

	private static Map<String, Object> entityMap = new HashMap<>();          // 存储实体属性  键-属性

	private static MapCache mapCache = null;

	private MapCache() {

	}

	/**
	 * 获取一个缓存管理类实例(单例)
	 *
	 * @return MapCache 实例
	 */
	public static MapCache getInstance() {
		if (mapCache == null) {
			mapCache = new MapCache();
		}
		return mapCache;
	}

	/**
	 * 添加缓存
	 *
	 * @param key          缓存键
	 * @param value        缓存值
	 * @param cacheEntity  缓存实体
	 * @return 是否成功添加缓存
	 */
	public boolean addCache(String key, Object value, CacheEntity cacheEntity) {
		cacheMap.put(key, value);
		entityMap.put(key, cacheEntity);
		return true;
	}

	/**
	 * 获取缓存实体
	 *
	 * @param key 缓存键
	 * @return 缓存值
	 */
	public Object getValue(String key) {
		CacheEntity cacheEntity = (CacheEntity) entityMap.get(key);
		if (cacheEntity != null) {
			if (!cacheEntity.isForever()) {   // 非持久缓存
				if ((System.currentTimeMillis() - cacheEntity.getBeginTime())
						>= cacheEntity.getDurableTime() * 1000) {  // 判断缓存是否过期
					cacheMap.remove(key);
					entityMap.remove(key);
					return null; // 缓存已过期
				}
			}
			return cacheMap.get(key);
		}
		return null; // 缓存不存在
	}

	/**
	 * 获取缓存数量
	 *
	 * @return 缓存数量
	 */
	public int getSize() {
		return cacheMap.size();
	}

	/**
	 * 删除缓存
	 *
	 * @param key 缓存键
	 * @return 是否成功删除缓存
	 */
	public boolean removeCache(String key) {
		cacheMap.remove(key);
		entityMap.remove(key);
		return true;
	}

	/**
	 * 测试方法
	 *
	 * @param args 参数
	 */
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("进入加载缓存");
		MapCache mapCache = MapCache.getInstance();
		CacheEntity cModel = new CacheEntity();
		cModel.setBeginTime(System.currentTimeMillis());
		cModel.setDurableTime(3); // 设置缓存持续时间为3秒
		cModel.setForever(false);
		mapCache.addCache("test", "123", cModel); // 在缓存中加入值
		System.out.println("test=" + mapCache.getValue("test"));
		System.out.println("睡眠2秒，缓存值应该还存在");
		try {
			// 让当前线程睡眠2秒钟
			Thread.sleep(2000);
		} catch (InterruptedException e) {
			System.out.println("睡眠被中断");
		}

		System.out.println("test=" + mapCache.getValue("test"));

		System.out.println("再睡眠2秒，此时应该已过期");
		try {
			// 让当前线程再睡眠2秒钟
			Thread.sleep(2000);
		} catch (InterruptedException e) {
			System.out.println("睡眠被中断");
		}

		System.out.println("test=" + mapCache.getValue("test"));

	}
}

说明

使用了单例模式，通过getInstance方法获取唯一的MapCache实例。
使用两个HashMap来存储缓存数据和缓存实体属性，其中键为缓存的唯一标识。
提供了addCache方法用于添加缓存，同时将缓存实体属性也存储起来。
提供了getValue方法用于获取缓存数据，如果缓存不是持久的且已经过期，则会从缓存中移除。
提供了getSize方法用于获取缓存数量。
提供了removeCache方法用于删除指定键的缓存数据和缓存实体属性。

同时在测试方法中，我们做了以下几个方面的测试：

设置缓存持续时间为3秒，以验证缓存的过期功能。

通过线程睡眠模拟时间的流逝，以便验证缓存的过期和移除功能。

输出缓存值后，再次睡眠2秒后获取缓存值，验证缓存的过期与移除功能。

输出当前缓存数量，并在删除缓存后再次输出当前缓存数量，以验证删除功能。

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