Java 语言设计一个缓存模型

前提：

数据库表 student：

create table student(
	id int,
	name varchar(15)
);

一.线程不安全版本

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
 
public class CacheDemo {
 
    //map 用来作缓存模型
    private static Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();
 
    //根据 key 的值，返回其对应的 value
    public  static Object getValue(String key) {
        Object value = map.get(key);
        if (value == null) {
        	int ID=Integer.value(key);
            value =//去数据库查询该 key 对应的 value ( select name from student where id=ID;)
            map.put(key, value);  //将数据放到缓存模型中
        }
        return value;   //map 中存在该 key 对应的值那么则返回
    }
}

从上面的代码可以看出，当有 10 个线程同时访问数据库的时候，会出现数据查询的次数也是10次，这样对数据库的访问压力过大，不推荐使用。

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二.线程安全版本

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
 
public class CacheDemo {
 
    // map 用来作缓存模型
    private static Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();
 
    public synchronized static Object getValue(String key) {
        Object value = map.get(key);
        if (value == null) {
            value = //去数据库查询该 key 对应的 value ( select name from student where id=ID;)
            map.put(key, value);   //将数据放到缓存模型中
        }
        return value;
    }
}

从上面的代码可以看出，在 getValue() 方法上加上 synchronized 后，当有 10 个线程（10 个线程携带的 key 值都一样）都要访问数据库的时候，线程之间只有抢到了锁的线程才可以访问数据库进行数据查询，因此一定程度上减少了数据库访问压力，但是锁的粒度比较大。

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三.升级版本

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
 
public class CacheDemo {
 
    // map 用来作缓存模型
    private static Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();
 
    public static Object getValue(String key) {
        Object value = map.get(key);
        if(value==null){
            synchronized (CacheDemo.class){
                if(value==null){
                    value="abc";    //去数据库查询该 key 对应的 value ( select name from student where id=ID;)
                    map.put(key,value);//将数据放到缓存模型中
                }
            }
        }
        return value;
    }
}

从上面的代码可以看出，如果 10 个线程（10 个线程携带的 key 值都一样）访问的数据已经存在于 map 中了，那么就不会出现竞争锁的情况，直接返回 value 即可。但是如果线程访问的数据不存在于 map 中的时候，才会出现竞争锁的情况然后进行数据库的查询，并且只有第一个抢到锁的线程才可以查询数据库，其他的线程拿到锁以后，发现 value 已经不为 null 了，直接返回 value 的值即可。

原文来源：https://blog.youkuaiyun.com/u010452388/article/details/82725299