使用WeakHashMap创建具有过期时间的本地缓存

java中为了让程序员能参与到垃圾回收机制中（不是说java的GC是全自动的吗？这要看从哪个方面讲了，其实如果开发人员能熟练掌握java的gc原理，对提升系统的稳定性有极大帮助），设计了4种引用级别：分别是强引用（new 出来的）、软引用、弱引用和虚引用。

本文不打算介绍这几种引用的用法。还不了解它们的读者可以自行百度（国内的几个搜索引擎，还是百度 最适合程序员）。
不过如果能使用谷歌的还是要使用谷歌，因为各个级别都有大坑，使用不当可能完全发挥不了期望的效果。但是国内很少有文章讲其中的注意事项，可能是使用的场景太少了。而国外（比如dzone）的博客就不少。

弱引用的对象在每次垃圾回收的时候都会被处理掉。WeakHashMap就是利用了这个特性来实现的本地缓存。

WeakHashMap的具体用法也请百度。这里假设你已经在用WeakHashMap了

WeakHashMap实现的缓存虽然好用，但是不具备定时过期的特性。如果没有等到垃圾回收（或者我不去看监控根本不知道是否进行过垃圾回收），但是想更新缓存之值，就无能为力了！

所以这里我们个WeakHashMap增加一个过期时间。

有两种方式实现：

• 通过继承WeakHashMap实现
• 将WeakHashMap作为一个属性来实现

我们这里使用第一种，思路是把本来要放进WeakHashMap的东西附加一个当前时间。所以在写出继承WeakHashMap 的类之前先写一个附加时间点的封装类：

public class TimedLocalCachedDataDTO<V> {
    private final LocalDateTime time;
    private final V data;

    public TimedLocalCachedDataDTO(V data) {
        this.time = LocalDateTime.now();
        this.data = data;
    }
    // getters
}

这样，我们的WeakHashMap要放的对象都是TimedLocalCachedDataDTO 的实例：

public class TimedLocalCache<K, V> extends WeakHashMap<K, TimedLocalCachedDataDTO<V>> {

这个类里，我们给它指定一个过期时间：

public class TimedLocalCache<K, V> extends WeakHashMap<K, TimedLocalCachedDataDTO<V>> {
    private final long timeout;

    public TimedLocalCacheDTO(long timeout) {
        this.timeout = timeout;
    }

    /**
     * 默认5分钟过期
     */
    public TimedLocalCacheDTO() {
        timeout = TimeUnit.MINUTES.toSeconds(5);
    }

    public long getTimeout() {
        return timeout;
    }

然后在获取值的时候，如果根据key获取到值了，并不直接返回；而是先拿到放入的时间点加上过期时间与当前时间比较。下面分别是写入和读取的方法：

    public TimedLocalCachedDataDTO<V> putCache(K key, V value) {
        TimedLocalCachedDataDTO<V> dataDTO = new TimedLocalCachedDataDTO<>(value);
        return super.put(key, dataDTO);
    }

    public V getCache(K key) {
        TimedLocalCachedDataDTO<V> dataDTO = super.get(key);
        if (dataDTO == null) {
            return null;
        }
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        LocalDateTime time = dataDTO.getTime();
        long seconds = Duration.between(time, now).getSeconds();
        if (seconds > getTimeout()) {
            remove(key);
            return null;
        }
        return dataDTO.getData();
    }

这样，我们的WeakHashMap就可以指定一个过期时间了，而不用等待JVM垃圾回收。