Java实现FIFO缓存策略实战

FIFO（First In First Out，先进先出）策略是一种基本的数据处理和存储管理方法，在Java中，这种策略通常用于管理那些需要按照顺序处理的数据项，比如任务的队列、数据的传输缓冲区等。在Java中，java.util.Queue 接口以及实现了这个接口的类，比如 LinkedList 和 PriorityQueue，都可以用来实现FIFO队列。
它可以用来处理以下几个场景：

1. 任务调度：在多线程环境中，任务调度器可以使用FIFO队列来确保任务按照添加的顺序被执行。
2. 缓冲区管理：网络通信中，发送和接收数据通常使用FIFO队列来保证数据包的顺序。
3. 打印队列：打印任务通常按照提交顺序进行处理。
4. 数据库查询结果处理：数据库查询的结果集可能会按照某种顺序（如插入顺序）进行处理。

实现FIFO模型选择

要实现先进先出的模型特点要求插入和删除效率比较高，对于查找效率并不需要太高要求，因为FIFO是按顺序输出不需要从中间找出相应数据。因此在Java中，我们可以使用 java.util.LinkedList 类来实现FIFO队列。它具有双向链表的功能、非线程安全、基于链表实现的，因此插入删除效率高，查找效率低（虽然有一个加速动作）、实现了栈和队列的操作方法，因此也可以作为栈、队列和双端队列来使用、基于链表实现因此不存在容量不足的问题，这些特性正是该模型最优选择。

FIFO模型实现过程

下面我们通过一个简单的示例阐述FIFO模型实现过程：

1. STEP 1 定义一个队列进行入队操作

   private final Queue<QueueElement<Element>> queue = new ConcurrentLinkedQueue<>();
   
   public void enqueue(Element element, ElementAddedListener<Element> listener) {
        
       //将元素包装成QueueElement对象
       QueueElement<Element> queueElement = new QueueElement<>(element);
       //记住队尾元素,方便后面更新最后一个元素
       this.lastElement = queueElement;
       //将准备好的元素添加到队列中
       queue.add(queueElement);
       //设置入队事件监听
       if (listener != null) {
        
           listener.onElementAdded(queueElement);
       }
   }
   

2. STEP 2 实现元素出队逻辑

   public Element dequeue(ElementRemovedListener<Element> listener) {
        
       //取出队首元素并从队列中移除，如果不存在则返回空
       QueueElement<Element> queueElement = queue.poll();
       if (queueElement != null) {
        
           //这里判断当前元素如果跟队尾同一个元素，则置为空避免内存泄漏
           if (lastElement != null && queueElement.hashCode() == lastElement.hashCode()) {
        
               lastElement = null;
           }
           //设置出队事件监听
           if (listener != null) {
        
               listener.onElementRemoved(queueElement)