缓存相关操作

Segment的evict清除策略

在每次调用操作的开始和结束时触发清理工作，这样比一般的缓存另起线程监控清理相比，可减少开销。

但若长时间没有调用方法，会导致不能及时清理释放内存空间。

evict主要处理四个Queue：

• keyReferenceQueue
• valueReferenceQueue
• writeQueue
• accessQueue

前两个queue是因为WeakReference、SoftReference被垃圾回收时加入的，清理时只需遍历整个queue，将对应项从LocalCache移除即可：

• keyReferenceQueue存放ReferenceEntry
• valueReferenceQueue存放的是ValueReference

要从Cache中移除需要有key，因而ValueReference需要有对ReferenceEntry的引用。

后两个Queue，只需检查是否配置了相应的expire时间，然后从头开始查找已经expire的Entry，将它们移除。

Segment中的put操作：put操作相对比较简单，首先它需要获得锁，然后尝试做一些清理工作，接下来的逻辑类似ConcurrentHashMap中的rehash，查找位置并注入数据。需要说明的是当找到一个已存在的Entry时，需要先判断当前的ValueRefernece中的值事实上已经被回收了，因为它们可以是WeakReference、SoftReference类型，如果已经被回收了，则将新值写入。并且在每次更新时注册当前操作引起的移除事件，指定相应的原因：COLLECTED、REPLACED等，这些注册的事件在退出的时候统一调用Cache注册的RemovalListener，由于事件处理可能会有很长时间，因而这里将事件处理的逻辑在退出锁以后才做。最后，在更新已存在的Entry结束后都尝试着将那些已经expire的Entry移除。另外put操作中还需要更新writeQueue和accessQueue的语义正确性。

Segment带CacheLoader的get操作

V get(K key, int hash, CacheLoader<? super K, V> loader) throws ExecutionException {
      checkNotNull(key);
      checkNotNull(loader);
      try {
        if (count != 0) { // read-volatile
          // don't call getLiveEntry, which would ignore loading values
          ReferenceEntry<K, V> e = getEntry(key, hash);
          if (e != null) {
            long now = map.ticker.read();
            V value = getLiveValue(e, now);
            if (value != null) {
              recordRead(e, now);
              statsCounter.recordHits(1);
              return scheduleRefresh(e, key, hash, value, now, loader);
            }
            ValueReference<K, V> valueReference = e.getValueReference();
            if (valueReference.isLoading()) {
              return waitForLoadingValue(e, key, valueReference);
            }
          }
        }
        // at this point e is either null or expired;
        return lockedGetOrLoad(key, hash, loader);
      } catch (ExecutionException ee) {
        Throwable cause = ee.getCause();
        if (cause instanceof Error) {
          throw new ExecutionError((Error) cause);
        } else if (cause instanceof RuntimeException) {
          throw new UncheckedExecutionException(cause);
        }
        throw ee;
      } finally {
        postReadCleanup();
      }
    }

1. 先查找table中是否已存在没有被回收、也没有expire的entry，如果找到，并在CacheBuilder中配置了refreshAfterWrite，并且当前时间间隔已经操作这个事件，则重新加载值，否则，直接返回原有的值

2. 如果查找到的ValueReference是LoadingValueReference，则等待该LoadingValueReference加载结束，并返回加载的值

3. 如果没有找到entry，或者找到的entry的值为null，则加锁后，继续在table中查找已存在key对应的entry，如果找到并且对应的entry.isLoading()为true，则表示有另一个线程正在加载，因而等待那个线程加载完成，如果找到一个非null值，返回该值，否则创建一个LoadingValueReference

并调用loadSync加载相应的值

在加载完成后，将新加载的值更新到table中，即大部分情况下替换原来的LoadingValueReference

CacheBuilder

提供Builder模式的CacheBuilder生成器来创建缓存。

各个缓存参数的配置设置，类似函数式编程，可自行设置各类参数选型。

Cache<String,String> cache = CacheBuilder.newBuilder()    
  .maximumSize(1024)
  .expireAfterWrite(60,TimeUnit.SECONDS)
  .weakValues() .build(); 
cache.put("word","Hello Guava Cache"); 
System.out.println(cache.getIfPresent("word"));

它提供三种方式加载到缓存：

1. 在构建缓存的时候，使用build方法内部调用CacheLoader方法加载数据；
2. callable 、callback方式加载数据；
3. 直接Cache.put 加载数据，但自动加载是首选的，因为它更容易推断所有缓存内容的一致性

build生成器的两种方式都实现了一种逻辑：

从缓存中取key的值，如果该值已经缓存过了则返回缓存中的值，如果没有缓存过可以通过某个方法来获取这个值。

CacheLoader

针对整个cache定义的，可认为是统一的根据K load V的方法：

callable

较为灵活，允许你在get时指定load方法

总结

Guava Cache基于ConcurrentHashMap的设计，在高并发场景支持和线程安全上都有相应改进策略，使用Reference引用命令，提升高并发下的数据访问速度并保持了GC的可回收，有效节省空间。

write链和access链的设计，能更灵活、高效的实现多种类型的缓存清理策略，包括基于容量的清理、基于时间的清理、基于引用的清理等。

编程式的build生成器管理，让使用者有更多的自由度，能够根据不同场景设置合适的模式。

还可以显式清除、统计信息、移除事件的监听器、自动加载等功能。