Android缓存机制——LruCache的详解
概述
LruCache的核心原理就是对LinkedHashMap的有效利用,它的内部存在一个LinkedHashMap成员变量,值得注意的4个方法:构造方法、get、put、trimToSize
LRU(LeastRecentlyUsed)缓存算法便应运而生,LRU是最近最少使用的算法,它的核心思想是当缓存满时,会优先淘汰那些最近最少使用的缓存对象。采用LRU算法的缓存有两种:LrhCache和DisLruCache,分别用于实现内存缓存和硬盘缓存,其核心思想都是LRU缓存算法。
LRU原理
LruCache的核心思想很好理解,就是要维护一个缓存对象列表,其中对象列表的排列方式是按照访问顺序实现的,即一直没访问的对象,将放在队头,即将被淘汰。而最近访问的对象将放在队尾,最后被淘汰。(队尾添加元素,队头删除元素)
LruCache其实使用了LinkedHashMap双向链表结构,现在分析下LinkedHashMap使用方法。
1.构造方法:
publicLinkedHashMap(intinitialCapacity, floatloadFactor, booleanaccessOrder){ super(initialCapacity,loadFactor); this.accessOrder=accessOrder; }
当accessOrder为true时,这个集合的元素顺序就会是访问顺序,也就是访问了之后就会将这个元素放到集合的最后面。
例如:
LinkedHashMapmap=newLinkedHashMap<>(0,0.75f,true); map.put(0,0); map.put(1,1); map.put(2,2); map.put(3,3); map.get(1); map.get(2); for(Map.Entry entry:map.entrySet()){ System.out.println(entry.getKey()+":"+entry.getValue()); }
输出结果:
0:0
3:3
1:1
2:2
下面我们在LruCache源码中具体看看,怎么应用LinkedHashMap来实现缓存的添加,获得和删除的:
/** *@parammaxSizeforcachesthatdonotoverride{@link#sizeOf},thisis *themaximumnumberofentriesinthecache.Forallothercaches, *thisisthemaximumsumofthesizesoftheentriesinthiscache. */ publicLruCache(intmaxSize){ if(maxSize<=0){ thrownewIllegalArgumentException("maxSize<=0"); } this.maxSize=maxSize; this.map=newLinkedHashMap(0,0.75f,true);//accessOrder被设置为true }
从LruCache的构造函数中可以看到正是用了LinkedHashMap的访问顺序。
2.put()方法
/** *Caches{@codevalue}for{@codekey}.Thevalueismovedtotheheadof *thequeue. * *@returnthepreviousvaluemappedby{@codekey}. */ publicfinalVput(Kkey,Vvalue){ if(key==null||value==null){//判空,不可为空 thrownewNullPointerException("key==null||value==null"); } Vprevious; synchronized(this){ putCount++;//插入缓存对象加1 size+=safeSizeOf(key,value);//增加已有缓存的大小 previous=map.put(key,value);//向map中加入缓存对象 if(previous!=null){//如果已有缓存对象,则缓存大小恢复到之前 size-=safeSizeOf(key,previous); } } if(previous!=null){//entryRemoved()是个空方法,可以自行实现 entryRemoved(false,key,previous,value); } trimToSize(maxSize);//调整缓存大小(关键方法) returnprevious; }
可以看到put()方法重要的就是在添加过缓存对象后,调用trimToSize()方法来保证内存不超过maxSize
3.trimToSize方法
再看一下trimToSize()方法:
/** *Removetheeldestentriesuntilthetotalofremainingentriesisator *belowtherequestedsize. * *@parammaxSizethemaximumsizeofthecachebeforereturning.Maybe-1 *toevicteven0-sizedelements. */ publicvoidtrimToSize(intmaxSize){ while(true){//死循环 Kkey; Vvalue; synchronized(this){ //如果map为空并且缓存size不等于0或者缓存size小于0,抛出异常 if(size<0||(map.isEmpty()&&size!=0)){ thrownewIllegalStateException(getClass().getName() +".sizeOf()isreportinginconsistentresults!"); } //如果缓存大小size小于最大缓存,或者map为空,不需要再删除缓存对象,跳出循环 if(size<=maxSize){ break; } //取出map中最老的映射 Map.EntrytoEvict=map.eldest(); if(toEvict==null){ break; } key=toEvict.getKey(); value=toEvict.getValue(); map.remove(key); size-=safeSizeOf(key,value); evictionCount++; } entryRemoved(true,key,value,null); } }
trimToSize()方法不断地删除LinkedHashMap中队头的元素,即近期最少访问的,直到缓存大小小于最大值。
4.get方法
当调用LruCache的get()方法获取集合中的缓存对象时,就代表访问了一次该元素,将会更新队列,保持整个队列是按照访问顺序排序。这个更新过程就是在LinkedHashMap中的get()方法中完成的。
接着看LruCache的get()方法
/** *Returnsthevaluefor{@codekey}ifitexistsinthecacheorcanbe *createdby{@code#create}.Ifavaluewasreturned,itismovedtothe *headofthequeue.Thisreturnsnullifavalueisnotcachedandcannot *becreated. */ publicfinalVget(Kkey){ if(key==null){//key不能为空 thrownewNullPointerException("key==null"); } VmapValue; synchronized(this){ /获取对应的缓存对象 mapValue=map.get(key); if(mapValue!=null){ hitCount++; returnmapValue; } missCount++; }
看到LruCache的get方法实际是调用了LinkedHashMap的get方法:
publicVget(Objectkey){ LinkedHashMapEntrye=(LinkedHashMapEntry )getEntry(key); if(e==null) returnnull; e.recordAccess(this);//实现排序的关键 returne.value; }
再接着看LinkedHashMapEntry的recordAccess方法:
/** *Thismethodisinvokedbythesuperclasswheneverthevalue *ofapre-existingentryisreadbyMap.getormodifiedbyMap.set. *IftheenclosingMapisaccess-ordered,itmovestheentry *totheendofthelist;otherwise,itdoesnothing. */ voidrecordAccess(HashMapm){ LinkedHashMap lm=(LinkedHashMap )m; if(lm.accessOrder){//判断是否是访问顺序 lm.modCount++; remove();//删除此元素 addBefore(lm.header);//将此元素移到队尾 } }
recordAccess方法的作用是如果accessOrder为true,把已存在的entry在调用get读取或者set编辑后移到队尾,否则不做任何操作。
也就是说:这个方法的作用就是将刚访问过的元素放到集合的最后一位
总结:
LruCache的核心原理就是对LinkedHashMap对象的有效利用。在构造方法中设置maxSize并将accessOrder设为true,执行get后会将访问元素放到队列尾,put操作后则会调用trimToSize维护LinkedHashMap的大小不大于maxSize。
以上所述是小编给大家介绍的Android缓存机制LruCache详解整合,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对毛票票网站的支持!