Glide都在用的LruCache,你会几分?

前言

说到Glide就有点尴尬,我原本想出一篇《手撕Glide》,可是很遗憾,源码实在太多了。写着写着就3000多字了,甚至还没写完,实在不合适,由于我写文的原则是短小精悍,因此就暂时不出这篇文章了,此次就先讲讲Glide都在用的LruCache有什么神奇之处。另外我抖音的面试在即,也不知道本身水平到了没有,如今出一篇算一篇先。java

思惟导图

使用方法及结果

在项目中直接导入Glide的库,调用内部的LruCache来看看效果。node

LruCache lruCache = new LruCache<String, Integer>(2);
lruCache.put("1", 1);
lruCache.put("2", 2);
lruCache.put("1", 1);
lruCache.put("3", 3);
System.out.println(lruCache.get("1"));
System.out.println(lruCache.get("2"));
System.out.println(lruCache.get("3"));
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简要说明代码内容,建立一个空间为2的存储空间(这里先不透漏内部结构),用put()方法对数据进行存储,再经过get()对每一个数据进行一次获取操做,而后咱们再来看看结果。面试

个人天!!2没了? 这是怎么一回事??为了知道答案,那咱们只好进入Glide的库中看看缘由了。算法

LruCache源码导读

先看看LruCache的变量家庭里有哪些小家伙把。数组

public class LruCache<T, Y> {
  // 容量为100的双向链表
  private final Map<T, Y> cache = new LinkedHashMap<>(100, 0.75f, true); 
  private final long initialMaxSize; // 初始化最大容量
  private long maxSize; // 最大容量
  private long currentSize; // 已存在容量
}
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一样对于LruCache来讲不也和HashMap同样只有三步骤要走嘛,那我就从这三个步骤入手探索一下LruCache好了,可是咱们要带上一个问题出发initialMaxSize的做用是什么?缓存

new LruCache<T, Y>(size)

public LruCache(long size) {
    this.initialMaxSize = size;
    this.maxSize = size;
  }
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到这里想来读者都已经知道套路了,也就初始化了初始化最大容量和最大容量,那就直接下一步。框架

put(key, value)

public synchronized Y put(@NonNull T key, @Nullable Y item) {
    // 返回值就是一个1
    final int itemSize = getSize(item);
    // 若是1大于等于最大值就无操做
    // 也就说明整个初始化的时候并不能将size设置成1
    if (itemSize >= maxSize) {
      //用于重写的保留方法
      onItemEvicted(key, item);
      return null;
    }
    // 对当前存在数据容量加一
    if (item != null) {
      currentSize += itemSize;
    }
    @Nullable final Y old = cache.put(key, item);
    if (old != null) {
      currentSize -= getSize(old);
    
      if (!old.equals(item)) {
        onItemEvicted(key, old);
      }
    }
    evict(); // 1 -->

    return old;
  }
// 由注释1直接调用的方法
private void evict() {
    trimToSize(maxSize); // 2 -->
  }
// 由注释2直接调用的方法 
protected synchronized void trimToSize(long size) {
    Map.Entry<T, Y> last;
    Iterator<Map.Entry<T, Y>> cacheIterator;
    // 说明当前的容量大于了最大容量
    // 须要对最后的数据进行一个清理
    while (currentSize > size) {
      cacheIterator = cache.entrySet().iterator();
      last = cacheIterator.next();
      final Y toRemove = last.getValue();
      currentSize -= getSize(toRemove);
      final T key = last.getKey();
      cacheIterator.remove();
      onItemEvicted(key, toRemove);
    }
  }
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这是一个带锁机制的方法,经过对当前容量和最大容量的判断,来抉择是否须要把咱们的数据进行一个删除。可是问题依旧存在,initialMaxSize的做用是什么?,咱们可以知道的是maxSize是一个用于控制容量大小的值。ide

get()

public synchronized Y get(@NonNull T key) {
    return cache.get(key);
  }
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那这就是调用了LinkedHashMap中的数据,可是终究仍是没有说出initialMaxSize的做用。函数

关于initialMaxSize

这里就不买关子了,由于其实就个人视角来看这个initialMaxSize确实是没啥用处的。哈哈哈哈哈!!!可是,又一个地方用到了它。post

public synchronized void setSizeMultiplier(float multiplier) {
    if (multiplier < 0) {
      throw new IllegalArgumentException("Multiplier must be >= 0");
    }
    maxSize = Math.round(initialMaxSize * multiplier);
    evict();
  }
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也就是用于调控咱们的最大容量大小,可是我以为仍是没啥用,但是是我太菜了吧,这个方法没有其余调用它的方法,是一个咱们直接在使用过程当中使用的,可能和数据屡次使用的一个保存之类的问题相关联把,场景的话也就相似Glide的图片缓存加载把。也但愿知道的读者能给我一个解答。

LinkedHashMap

由于操做方式和HashMap一致就再也不复述,就看看他的节点长相。

static class LinkedHashMapEntry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {
        // 存在先后节点,也就是咱们所说的双向链表
        LinkedHashMapEntry<K,V> before, after;
        LinkedHashMapEntry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
            super(hash, key, value, next);
        }
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可是到这里,我又出现了一个问题,为何我没有看到整个数据的移动?也就是最近使用的数据应该调换到最后开始的位置,他到底实在哪里进行处理的呢?作一个猜测好了,既然是使用了put()才会形成双向链表中数据的变换,那咱们就应该是须要进入对LinkedHashMap.put()方法中进行查询。

固然有兴趣探索的读者们,我须要提一个醒,就是此次的调用不能够直接进行对put()进行查询,那样只会调用到一个接口函数,或者是抽象类函数,最适合的方法仍是使用咱们的断点来进行探索查询。

可是通过一段努力后,不断深度调用探索发现这样的问题,他最后会调用到这样的问题。

// Callbacks to allow LinkedHashMap post-actions
void afterNodeAccess(Node<K,V> p) { } // 把数据移动到最后一位
void afterNodeInsertion(boolean evict) { }
void afterNodeRemoval(Node<K,V> p) { }
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这是以前咱们在了解HashMap是并无发现几个方法,上面也明确写着为LinkedHashMap保留。哇哦!!那咱们的操做确定实在这些里面了。

// --> HashMap源码第656行附近调用到下方方法
// 在putVal()方法内部存在这个出现
afterNodeAccess(e);
// --> LinkedHashMap对其具体实现
// 就是将当前数据直接推到最后一个位置
// 也就是成为了最近刚使用过的数据
void afterNodeAccess(Node<K,V> e) { // move node to last
        LinkedHashMapEntry<K,V> last;
        if (accessOrder && (last = tail) != e) {
            LinkedHashMapEntry<K,V> p =
                (LinkedHashMapEntry<K,V>)e, b = p.before, a = p.after;
            p.after = null;
            if (b == null)
                head = a;
            else
                b.after = a;
            if (a != null)
                a.before = b;
            else
                last = b;
            if (last == null)
                head = p;
            else {
                p.before = last;
                last.after = p;
            }
            tail = p;
            ++modCount;
        }
    }
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好了,自此咱们也就清楚了整个链表的变换过程了。

实战:手撸LruCache

这是一个很是紧张刺激的环节了,撸代码前,咱们来找找思路好了。

(1)存储容器用什么? 由于LinkedHashMap的思路太过冗长,咱们用数组来从新完成整个代码的构建

(2)关键调用方法put()get()以及put()涉及的已存在变量移位。

哇哦!看来要作的事情也并无这么多,那咱们就先来看看第一次构造出来的框架好了。

public class LruCache {

    private Object objects[];
    private int maxSize;
    private int currentSize;

    public LruCache(int size){
        objects = new Object[size];
        maxSize = size;
    }

    /** * 插入item * @param item */
    public void put(Object item){
        
    }

    /** * 获取item * @param item */
    public Object get(Object item){
        return null;
    }

    /** * 根据下标对应,将后续数组移位 * @param index */
    public void move(int index){
        
    }
}
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由于只要是数组变换就存在移位,因此移位操做是必不可少的。那咱们如今的工做也就是把数据填好了,对应的移位是怎么样的操做的思路了。

public class LruCache {

    public Object objects[];
    private int maxSize;
    public int currentSize;

    public LruCache(int size) {
        objects = new Object[size];
        maxSize = size;
    }

    /** * 插入item * * @param item */
    public void put(Object item) {
        // 容量未满时分红两种状况
        // 1。 容器内存在
        // 2。 容器内不存在
        int index = search(item);
        if (index == -1) {
            if (currentSize < maxSize) { //容器未满,直接插入
                objects[currentSize] = item;
                currentSize++;
            } else { // 容器已满,删去头部插入
                move(0);
                objects[currentSize - 1] = item;
            }
        }else {
            move(index);
        }
    }

    /** * 获取item * * @param item */
    public Object get(Object item) {
        int index = search(item);
        return index == -1 ? null : objects[index];
    }

    /** * 根据下标对应,将后续数组移位 * * @param index */
    public void move(int index) {
        Object temp = objects[index];
        // 将后续数组移位
        for (int i = index; i < currentSize - 1; i++) {
            objects[i] = objects[i + 1];
        }
        objects[currentSize - 1] = temp;
    }

    /** * 搜寻数组中的数组 * 存在则返回下标 * 不存在则返回 -1 * @param item * @return */
    private int search(Object item) {
        for (int i = 0; i < currentSize; i++) {
            if (item.equals(objects[i])) return i;
        }
        return -1;
    }
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由于已经真的写的比较详细了,也没什么难度的撸了个人20分钟,但愿读者们可以快入入门,下面给出个人一份测试样例,结束这个话题。

总结

想来咱们都知道在操做系统中有这样的问题须要思考,具体题型的话就是缺页中断。 用一个例题来完全了解LruCache的算法。

例: 存入内存的数据序列为:(1,2,1,3,2),内存容量为2。

最近使用 最久未使用 动做
1 1入内存
2 1 2入内存
1 2 1入内存,交换1和2的使用频率
3 1 3入内存,内存不足,排出2
2 3 2入内存,内存不足,排出1

LruCache 主要用于缓存的处理,这里的缓存主要指的是内存缓存和磁盘缓存。

以上就是个人学习成果,若是有什么我没有思考到的地方或是文章内存在错误,欢迎与我分享。


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