.build(
CacheLoader.asyncReloading(new CacheLoader<String, String>() {
@Override
public String load(String key) {
return key;
}
@Override
public ListenableFuture reload(String key, String oldValue) throws Exception {
return super.reload(key, oldValue);
}
}, new ThreadPoolExecutor(5, Integer.MAX_VALUE,
60L, TimeUnit.SECONDS,
new SynchronousQueue<>()))
);
LocalCache 源码分析
先整体看下 Cache 的类结构，下面的这些子类表示了不同的创建方式本质还都是 LocalCache
【Cache 类图】
核心代码都在 LocalCache 这个文件中，并且通过这个继承关系可以看出 Guava Cache 的本质就是 ConcurrentMap。
【LocalCache 继承与实现】
在看源码之前先理一下流程，先理清思路。如果想直接看源码理解流程可以先跳过这张图 ~
【 get 缓存数据流程图】
这里核心理一下 Get 的流程，put 阶段比较简单就不做分析了。
▐ LocalCache#get
V get(K key, CacheLoader<? super K, V> loader) throws ExecutionException {
int hash = hash(checkNotNull(key));
// 根据 hash 获取对应的 segment 然后从 segment 获取具体值
return segmentFor(hash).get(key, hash, loader);
}
▐ Segment#get
V get(K key, int hash, CacheLoader<? super K, V> loader) throws ExecutionException {
checkNotNull(key);
checkNotNull(loader);
try {
// count 表示在这个 segment 中存活的项目个数
if (count != 0) {
// 获取 segment 中的元素 (ReferenceEntry) 包含正在 load 的数据
ReferenceEntry<K, V> e = getEntry(key, hash);
if (e != null) {
long now = map.ticker.read();
// 获取缓存值，如果是 load，invalid，expired 返回 null，同时检查是否过期了,过期移除并返回 null
V value = getLiveValue(e, now);
if (value != null) {
// 记录访问时间
recordRead(e, now);
// 记录缓存命中一次
statsCounter.recordHits(1);
// 刷新缓存并返回缓存值 ，后面展开
return scheduleRefresh(e, key, hash, value, now, loader);
}
ValueReference<K, V> valueReference = e.getValueReference();
// 如果在 loading 等着 ，后面展开
if (valueReference.isLoading()) {
return waitForLoadingValue(e, key, valueReference);
}
}
}
// 走到这说明从来没写入过值 或者 值为 null 或者 过期（数据还没做清理），后面展开
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();
}
}
▐ Segment#scheduleRefresh
// com.google.common.cache.LocalCache.Segment#scheduleRefresh
V scheduleRefresh(
ReferenceEntry<K, V> entry,
K key,
int hash,
V oldValue,
long now,
CacheLoader<? super K, V> loader) {
if (
// 配置了刷新策略 refreshAfterWrite
map.refreshes()
// 到刷新时间了
&& (now - entry.getWriteTime() > map.refreshNanos)
// 没在 loading
&& !entry.getValueReference().isLoading()) {
// 开始刷新，下面展开
V newValue = refresh(key, hash, loader, true);
if (newValue != null) {
return newValue;
}
}
return oldValue;
}
// com.google.common.cache.LocalCache.Segment#refresh
V refresh(K key, int hash, CacheLoader<? super K, V> loader, boolean checkTime) {
// 插入 loading 节点
final LoadingValueReference<K, V> loadingValueReference =
insertLoadingValueReference(key, hash, checkTime);
if (loadingValueReference == null) {
return null;
}
// 异步刷新，下面展开
ListenableFuture result = loadAsync(key, hash, loadingValueReference, loader);
if (result.isDone()) {
try {
return Uninterruptibles.getUninterruptibly(result);
} catch (Throwable t) {
// don't let refresh exceptions propagate; error was already logged
}
}
return null;
}
// com.google.common.cache.LocalCache.Segment#loadAsync
ListenableFuture loadAsync(
final K key,
final int hash,
final LoadingValueReference<K, V> loadingValueReference,
CacheLoader<? super K, V> loader) {
// 通过 loader 异步加载数据，下面展开
final ListenableFuture loadingFuture = loadingValueReference.loadFuture(key, loader);
loadingFuture.addListener(
new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
getAndRecordStats(key, hash, loadingValueReference, loadingFuture);
} catch (Throwable t) {
logger.log(Level.WARNING, "Exception thrown during refresh", t);
loadingValueReference.setException(t);
}
}
},
directExecutor());
return loadingFuture;
}
// com.google.common.cache.LocalCache.LoadingValueReference#loadFuture
public ListenableFuture loadFuture(K key, CacheLoader<? super K, V> loader) {
try {
stopwatch.start();
// oldValue 指在写入 loading 节点前这个位置的值，如果这个位置之前没有值 oldValue 会被赋值为 UNSET
// UNSET.get() 值为 null ，所以这个缓存项从来没有进入缓存需要同步 load 具体原因前面提到了，如果通过
// 异步 reload ，由于没有老值会导致其他线程返回的都是 null
V previousValue = oldValue.get();
if (previousValue == null) {
V newValue = loader.load(key);
return set(newValue) ? futureValue : Futures.immediateFuture(newValue);
}
// 异步 load
ListenableFuture newValue = loader.reload(key, previousValue);
if (newValue == null) {
return Futures.immediateFuture(null);
}
// To avoid a race, make sure the refreshed value is set into loadingValueReference
// before returning newValue from the cache query.
return transform(
newValue,
new com.google.common.base.Function<V, V>() {
@Override
public V apply(V newValue) {
LoadingValueReference.this.set(newValue);
return newValue;
}
},
directExecutor());
} catch (Throwable t) {
ListenableFuture result = setException(t) ? futureValue : fullyFailedFuture(t);
if (t instanceof InterruptedException) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
return result;
}
}
▐ Segment#waitForLoadingValue
V waitForLoadingValue(ReferenceEntry<K, V> e, K key, ValueReference<K, V> valueReference)
throws ExecutionException {
// 首先你要是一个 loading 节点
if (!valueReference.isLoading()) {
throw new AssertionError();
}
checkState(!Thread.holdsLock(e), "Recursive load of: %s", key);
// don't consider expiration as we're concurrent with loading
try {
V value = valueReference.waitForValue();
if (value == null) {
throw new InvalidCacheLoadException("CacheLoader returned null for key " + key + ".");
}
// re-read ticker now that loading has completed
long now = map.ticker.read();
recordRead(e, now);
return value;
} finally {
statsCounter.recordMisses(1);
}
}
// com.google.common.cache.LocalCache.LoadingValueReference#waitForValue
public V waitForValue() throws ExecutionException {
return getUninterruptibly(futureValue);
}
// com.google.common.util.concurrent.Uninterruptibles#getUninterruptibly
public static V getUninterruptibly(Future future) throws ExecutionException {
boolean interrupted = false;
try {
while (true) {
try {
// hang 住，如果该线程被打断了继续回去 hang 住等结果，直到有结果返回
return future.get();
} catch (InterruptedException e) {
interrupted = true;
}
}
} finally {
if (interrupted) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
}
}
▐ Segment#lockedGetOrLoad
V lockedGetOrLoad(K key, int hash, CacheLoader<? super K, V> loader) throws ExecutionException {
ReferenceEntry<K, V> e;
ValueReference<K, V> valueReference = null;
LoadingValueReference<K, V> loadingValueReference = null;
boolean createNewEntry = true;
// 要对 segment 写操作 ，先加锁
lock();
try {
// re-read ticker once inside the lock
long now = map.ticker.read();
preWriteCleanup(now);
// 这里基本就是 HashMap 的代码，如果没有 segment 的数组下标冲突了就拉一个链表
int newCount = this.count - 1;
AtomicReferenceArray<ReferenceEntry<K, V>> table = this.table;
int index = hash & (table.length() - 1);
ReferenceEntry<K, V> first = table.get(index);
for (e = first; e != null; e = e.getNext()) {
K entryKey = e.getKey();
if (e.getHash() == hash
&& entryKey != null
&& map.keyEquivalence.equivalent(key, entryKey)) {
valueReference = e.getValueReference();
// 如果在加载中 不做任何处理
if (valueReference.isLoading()) {
createNewEntry = false;
} else {
V value = valueReference.get();
// 如果缓存项为 null 数据已经被删除，通知对应的 queue
if (value == null) {
enqueueNotification(
entryKey, hash, value, valueReference.getWeight(), RemovalCause.COLLECTED);
// 这个是 double check 如果缓存项过期 数据没被删除，通知对应的 queue
} else if (map.isExpired(e, now)) {
// This is a duplicate check, as preWriteCleanup already purged expired
// entries, but let's accommodate an incorrect expiration queue.
enqueueNotification(
entryKey, hash, value, valueReference.getWeight(), RemovalCause.EXPIRED);
// 再次看到的时候这个位置有值了直接返回
} else {
recordLockedRead(e, now);
statsCounter.recordHits(1);
return value;
}
// immediately reuse invalid entries
writeQueue.remove(e);
accessQueue.remove(e);
this.count = newCount; // write-volatile
}
break;
}
}
// 没有 loading ，创建一个 loading 节点
if (createNewEntry) {
loadingValueReference = new LoadingValueReference<>();
if (e == null) {
e = newEntry(key, hash, first);
e.setValueReference(loadingValueReference);
table.set(index, e);
} else {
e.setValueReference(loadingValueReference);
}
}
} finally {
unlock();
postWriteCleanup();
最后
面试前一定少不了刷题，为了方便大家复习，我分享一波个人整理的面试大全宝典
- Java核心知识整理
Java核心知识
- Spring全家桶（实战系列）
- 其他电子书资料
Step3：刷题
既然是要面试，那么就少不了刷题，实际上春节回家后，哪儿也去不了，我自己是刷了不少面试题的，所以在面试过程中才能够做到心中有数，基本上会清楚面试过程中会问到哪些知识点，高频题又有哪些，所以刷题是面试前期准备过程中非常重要的一点。
以下是我私藏的面试题库：
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