LruCache原理解析--基于Android api28

简介

• key-value结构。

• 一个持有有限数量元素强引用的缓存机制。

• 每次访问元素之后把它移动到序列的头部。cache已满的时候添加元素，序列尾部的元素就会被删除（释放引用）并可被GC。这就是最近最少使用的特性。LruCache保留频繁使用的元素，淘汰非频繁使用的元素。

• 如果被缓存的元素持有需要被显式释放的资源，那么覆写entryRemoved函数去实现，因为删除只是代表释放引用，保存的数据可能需要a.release()去进行自己的释放。

• 如果有这样的需求：get的时候没有即使命中元素也希望有元素返回，那么可以覆写create函数实现。

• cache的size默认是按照key-value的数量决定的。如果想要按照内存大小去决定size，可以通过覆写sizeOf函数去实现。例如缓存4MB内存的bitmap：

  int cacheSize = 4 * 1024 * 1024; // 4MiB
  LruCache bitmapCache = new LruCache(cacheSize) {
          protected int sizeOf(String key, Bitmap value) {
             return value.getByteCount();
         }
     }}
  

• 线程安全。

• 在get的时候key不能为空，在put的时候key和value都不能为空。如果get,put或者remove返回空，那么很明显：该key不在缓存中。

• LruCache中封装了LinkedHashMap，LruCache加上了控制缓存大小的逻辑，实际上是通过LinkedHashMap保存数据的。

基本原理

LruCache中有个LinkedHashMap类型的成员变量map，在LruCache的构造函数中将会初始化map变量。map=new LinkedHashMap(0,0.75f,true)，实例化了一个以访问顺序来排序元素的LinkedHashMap对象。LruCache只是加上了控制缓存大小的逻辑，实际上数据是由LinkedHashMap保存的。

最近最少使用的特性是如何实现的？

由LinkedHashMap保证此特性，在实例化LinkedHashMap时指定accessOrder参数为true。调用LinkedHashMap的put或者get函数都会把该元素插入（或者移动）到序列的尾部。LruCache每次put的时候会检查当前的大小是否超过了限制，是的话就会调用trimToSize去把最近最少使用的元素淘汰掉。

trimToSize(int maxSize)

private void trimToSize(int maxSize) {
        while (true) {
            K key;
            V value;
            synchronized (this) {
                if (size < 0 || (map.isEmpty() && size != 0)) {
                    throw new IllegalStateException(getClass().getName()
                            + ".sizeOf() is reporting inconsistent results!");
                }

                if (size <= maxSize) {//1.
                    break;
                }

                // BEGIN LAYOUTLIB CHANGE
                // get the last item in the linked list.
                // This is not efficient, the goal here is to minimize the changes
                // compared to the platform version.
                Map.Entry toEvict = null;
                for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {
                    toEvict = entry;
                }
                // END LAYOUTLIB CHANGE

                if (toEvict == null) {//2.
                    break;
                }

                key = toEvict.getKey();
                value = toEvict.getValue();
                map.remove(key);
                size -= safeSizeOf(key, value);
                evictionCount++;
            }

            entryRemoved(true, key, value, null);
        }
    }

trimToSize是个死循环，以下两种情况会退出循环：

1. 当前的容量size

2. LruCache中没有元素。

这个函数是实现LruCache元素数量限制的关键。它会把LinkedHashMap的尾部数据，即不“活跃”的数据，remove掉，从而来实现元素数量限制的特性。