根据优先级 + LRU 缓存数据

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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msprivate 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msprivate static final LRUCache<Object, Object> 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<Entry<Object, Integer>> 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* <p>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</p>** @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<Object, Integer> 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 <li>kye,优先级</li>** @return 最低优先级元素*/public static Entry<Object, Integer> getMinPriorityElement() {return priorityQueue.peek();}/*** 设置缓存监听** @param listener 监听类*/public static void setListener(CacheListener<Object, Object> 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);});}
}