文章目录 前言一、优先级队列PriorityQueue 简介 二、优先级+LRU总结
前言
在项目中遇到了,需要根据 优先级 + LRU 缓存数据;
LRU 优先考虑采用hutool ,然后自己附加搞上 一个优先级就行了
一、优先级队列 PriorityQueue 简介
PriorityQueue是基于优先级堆的无界队列。
PriorityQueue的作用是保证每次取出的都是队列中权值最小的元素，也可以说是最高优先级的元素。
PriorityQueue的元素排序是按照自然排序来进行排序的，在创建时可以给他添加一个给元素排序的比较器。
offer()：添加元素到队列中，如果队列已满，则返回false。
poll()：检索并删除队列中的最小元素，如果队列为空，则返回null。
remove()：检索并删除队列中的最小元素，如果队列为空，则返回null。
add()：添加元素到队列中。
peek()：检索但不删除队列中的最小元素，如果队列为空，则返回null。
size()：返回队列中的元素数目。
iterator()：返回一个迭代器，该迭代器可以按排序的顺序遍历队列中的元素。
二、优先级+LRU
由于PriorityQueue 是无界队列,所以需要保证队列长度不超过最大值
由于每次获取的都是优先级最高的元素,所以采用倒叙,也就是优先级高的在最后 ,数值越小越靠后,优先级越高
采用读写锁,控制并发
import cn.hutool.cache.CacheListener; import cn.hutool.cache.CacheUtil; import cn.hutool.cache.impl.LRUCache; import cn.hutool.json.JSONUtil; import java.util.AbstractMap; import java.util.Comparator; import java.util.Map.Entry; import java.util.PriorityQueue; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock; import org.springframework.util.ObjectUtils; /** * 根据优先级 + LRU 缓存数据 * * @author fulin * @since 2023/11/15 16:11 */ public class PriorityLRUCache { private PriorityLRUCache() { } // 存储最大值 private static int maxSize = 3; // 缓存时间 单位ms private static int time = 90000; public static void setMaxSize(int maxSize) { PriorityLRUCache.maxSize = maxSize; } public static void setTime(int time) { PriorityLRUCache.time = time; } // lru 存储 单位ms private static final LRUCache
lruCache = CacheUtil.newLRUCache(maxSize * 2, time); // 优先级队列，存储键值对，并根据使用频率排序 降序,优先级高的在最后 // 数值越小越靠后,优先级越高 private static final PriorityQueue> priorityQueue = new PriorityQueue<>( maxSize, Comparator.comparingInt(o -> -(o.getValue()))); private static final ReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock(); private static final Lock writeLock = readWriteLock.writeLock(); private static final Lock readLock = readWriteLock.readLock(); /** * 按照优先级添加元素 * 超过限制将移除优先级最低元素,优先级相等则以最后新增元素为主
* * @param key 元素 key * @param priority 元素优先级 * @param value 元素 value */ public static void put(Object key, Integer priority, Object value) { writeLock.tryLock(); try { if (ObjectUtils.isEmpty(priorityQueue)) { addElement(key, priority, value); return; } // 先从优先级队列中移除旧的元素 if (priorityQueue.contains(key)) { priorityQueue.remove(key); lruCache.remove(key); } // 添加新的元素到优先级队列和缓存中 addElement(key, priority, value); if (priorityQueue.size() > maxSize) { Entry peek = priorityQueue.peek(); lruCache.remove(peek.getKey()); priorityQueue.poll(); } } finally { writeLock.unlock(); } } /** * 添加新的元素到优先级队列和缓存中 * * @param key 元素 key * @param priority 元素优先级 * @param value 元素 value */ private static void addElement(Object key, Integer priority, Object value) { priorityQueue.add(new AbstractMap.SimpleEntry<>(key, priority)); lruCache.put(key, value); } /** * 根据 key 获取缓存的值 * * @param key 缓存 key * @return 缓存的 value */ public static Object get(Object key) { readLock.tryLock(); try { if (lruCache.containsKey(key)) { return lruCache.get(key); } else { return null; } } finally { readLock.unlock(); } } /** * 获取无序 key 集合 * * @return 无序 key 集合 */ public static Object getPriorityQueue() { return priorityQueue; } /** * 获取当前最低优先级元素 kye,优先级 * * @return 最低优先级元素 */ public static Entry getMinPriorityElement() { return priorityQueue.peek(); } /** * 设置缓存监听 * * @param listener 监听类 */ public static void setListener(CacheListener listener) { lruCache.setListener(listener); } public static void main(String[] args) { PriorityLRUCache.put("a", 1, 8); PriorityLRUCache.put("b", 2, 9); PriorityLRUCache.put("c", 3, 7); System.out.println(JSONUtil.toJsonPrettyStr(PriorityLRUCache.getPriorityQueue())); System.out.println(PriorityLRUCache.get("a")); System.out.println(PriorityLRUCache.get("b")); System.out.println(PriorityLRUCache.get("c")); // 低优先级添加 PriorityLRUCache.put("d", 7, 6); // 高优先级添加 // PriorityLRUCache.put("d", 2, 6); // 同优先级添加 // PriorityLRUCache.put("d", 3, 5); System.out.println(JSONUtil.toJsonPrettyStr(PriorityLRUCache.getPriorityQueue())); System.out.println(PriorityLRUCache.get("a")); System.out.println(PriorityLRUCache.get("b")); System.out.println(PriorityLRUCache.get("c")); System.out.println(PriorityLRUCache.get("d")); PriorityLRUCache.setListener((key, cachedObject) -> { System.out.println(key); System.out.println(cachedObject); }); } } 总结 看看长期使用效果如何吧,目前看问题不大,hutool真方便~,虽然站在巨人的肩膀上,做了点优先级的东西,但是还是收获颇丰的.
