java 缓存技术中的缓存懒加载
在 java 圈子中，缓存技术是非常常见的一种技术。缓存的作用就是为了提高数据访问的性能，避免重复计算和重复请求。缓存技术的应用场景非常广泛，特别是在一些需要频繁访问数据的应用中，如电商网站、新闻门户、社交应用等等。
然而，缓存技术也有一些缺点，例如：缓存的初始化和更新可能会消耗大量的时间和性能资源。因此，为了提高缓存的性能和效率，有一种称为“缓存懒加载”的技术应运而生，它可以有效地解决缓存初始化和更新的问题，从而提高系统的性能和效率。
什么是缓存懒加载？
缓存懒加载，就是指延迟初始化缓存数据，等待第一次访问时再加载数据到缓存中。这种技术的优点是可以避免不必要的初始化和更新操作，从而降低系统的开销和资源消耗。当然，缓存懒加载的缺点是第一次访问时可能会造成一些延迟，但是在大多数应用场景中，这种延迟是可以被接受的。因此，缓存懒加载技术在很多应用中都是非常常用的技术。
缓存懒加载的实现方式
在 java 中，缓存懒加载的实现方式有很多种，这里我们介绍几种常见的实现方式。
方式一：使用 concurrenthashmap 和 future 实现
concurrenthashmap 是 jdk 1.5 引入的线程安全的哈希表，可以用来存储缓存数据，而 future 则可以用来异步加载数据。
具体实现方式如下：
public class mycache { private final map<string, future<string>> cache = new concurrenthashmap<>(); private final function<string, string> loaddatafunction; public mycache(function<string, string> loaddatafunction) { this.loaddatafunction = loaddatafunction; } public string getdata(string key) throws executionexception, interruptedexception { future<string> future = cache.get(key); if (future == null) { callable<string> callable = () -> loaddatafunction.apply(key); futuretask<string> futuretask = new futuretask<>(callable); future = cache.putifabsent(key, futuretask); if (future == null) { future = futuretask; futuretask.run(); } } return future.get(); }}
这个实现方式比较简单，大概的流程如下：
尝试从缓存中获取指定 key 的 future 值；如果 future 值为 null，说明对应的数据没有被缓存，则通过 loaddatafunction 加载数据，并将其封装成 futuretask 对象，插入到缓存中；如果插入成功（即之前没有其他线程插入过该 key），则运行 futuretask 以异步加载数据；最后，返回缓存中指定 key 对应的 future 值。方式二：使用 double-checked locking 实现
double-checked locking 是一种常见的多线程编程技巧，可以避免重复的锁竞争，从而提高系统性能。在缓存懒加载中，可以使用 double-checked locking 技巧来实现延迟初始化的效果。
具体实现方式如下：
public class mycache { private map<string, string> cache = null; public string getdata(string key) { string data = cache.get(key); if (data == null) { synchronized (this) { data = cache.get(key); if (data == null) { data = loaddata(key); cache.put(key, data); } } } return data; } private string loaddata(string key) { // todo: load data from database or remote api return "data"; }}
这个实现方式比较简单，大概的流程如下：
尝试从缓存中获取指定 key 的值；如果值为 null，则执行 synchronized 代码块；在 synchronized 代码块中，再次尝试获取缓存数据，如果依然为 null，则调用 loaddata 方法加载数据，并将其存储到缓存中；最后，返回指定 key 对应的数据。方式三：使用 atomicreference 实现
atomicreference 是 jdk 1.5 引入的原子操作类，可以用来实现缓存懒加载的效果。
具体实现方式如下：
public class mycache { private final map<string, string> cache = new concurrenthashmap<>(); private final atomicreference<map<string, string>> reference = new atomicreference<>(null); public string getdata(string key) { map<string, string> currentcache = reference.get(); if (currentcache == null) { currentcache = cache; reference.compareandset(null, currentcache); } return currentcache.computeifabsent(key, k -> loaddata(k)); } private string loaddata(string key) { // todo: load data from database or remote api return "data"; }}
这个实现方式比较复杂，大概的流程如下：
尝试读取引用指向的缓存数据；如果缓存数据为 null，则从 concurrenthashmap 中读取数据，并将其作为原始数据存放到 atomicreference 中；然后，使用 computeifabsent 方法从缓存数据中获取指定 key 对应的数据；如果指定的 key 对应的数据不存在，则调用 loaddata 方法加载数据，存储到缓存数据中，并返回该数据。使用缓存懒加载可以带来哪些好处？
使用缓存懒加载技术可以带来以下几个好处：
减少初始化和更新的开销和资源消耗；避免无用的计算和请求操作；提高系统的响应速度和吞吐量；减小系统的内存占用和开销；提高系统的可维护性和可扩展性。总结
在 java 缓存技术中，缓存懒加载是一项非常实用的技术。通过延迟初始化缓存数据，可以避免不必要的计算和请求操作，提高系统的性能和效率。本文介绍了几种常见的缓存懒加载实现方式，希望能帮助大家更加深入地了解和掌握 java 缓存技术。
以上就是java 缓存技术中的缓存懒加载的详细内容。