java中緩存的原理

外存：

　　也就是咱們常常說的（CDEF盤的大小）外儲存器是指除計算機內存及CPU緩存之外的儲存器，此類儲存器通常斷電後仍然能保存數據。常見的外存儲器有硬盤、軟盤、光盤、U盤等，通常的軟件都是安裝在外存中

內存：

　　內存是計算機中重要的部件之一，它是與CPU進行溝通的橋樑。計算機中全部程序的運行都是在內存中進行的，所以內存的性能對計算機的影響很是大。內存(Memory)也被稱爲內存儲器，其做用是用於暫時存放CPU中的運算數據，以及與硬盤等外部存儲器交換的數據。只要計算機在運行中，CPU就會把須要運算的數據調到內存中進行運算，當運算完成後CPU再將結果傳送出來，內存的運行也決定了計算機的穩定運行，此類儲存器通常斷電後數據就會被清空

高速緩存：

　　高速緩存是用來協調CPU與主存之間存取速度的差別而設置的。通常狀況下，CPU的工做速度高，但內存的工做速度相對較低，爲了解決這個問題，一般使用高速緩存，高速緩存的存取速度介於CPU和主存之間。系統將一些CPU在近幾個時間段常常訪問的內容存入高速緩衝，當CPU須要使用數據時，先在高速緩存中找，若是找到，就沒必要訪問內存了，找不到時，再找內存，這樣就在必定程度上緩解了因爲主存速度低形成的CPU「停工待料」的狀況

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　　以前一直很不理解這個緩存那個緩存，其實緩存就是把一些外存上的數據保存到內存上而已，怎麼保存到內存上呢，咱們運行的全部程序，裏面的變量值都是放在內存上的，因此說若是要想使一個值放到內存上，實質就是在得到這個變量以後，用一個生存期較長的變量存放你想存放的值，在java中一些緩存通常都是經過map集合來作的。　

在Java中常常用到緩存，在SSh框架中也會用到一級緩存和二級緩存，到底緩存是怎麼實現的呢？

　　簡單講就是，若是某些資源或者數據會被頻繁的使用，而這些資源或數據存儲在系統外部，好比數據庫、硬盤文件等，那麼每次操做這些數據的時候都從數據庫或者硬盤上去獲取，速度會很慢，會形成性能問題。
　　一個簡單的解決方法就是：把這些數據緩存到內存裏面，每次操做的時候，先到內存裏面找，看有沒有這些數據，若是有，那麼就直接使用，若是沒有那麼就獲取它，並設置到緩存中，下一次訪問的時候就能夠直接從內存中獲取了。從而節省大量的時間，固然，緩存是一種典型的空間換時間的方案。

　　在Java中最多見的一種實現緩存的方式就是使用Map, 基本的步驟是：
　　　　 先到緩存裏面查找，看看是否存在須要使用的數據
　　　　若是沒有找到，那麼就建立一個知足要求的數據，而後把這個數據設置回到緩存中，以備下次使用
　　　　 若是找到了相應的數據，或者是建立了相應的數據，那就直接使用這個數據。

/**
* Java中緩存的基本實現示例
*/
public class JavaCache {
    /**
    * 緩存數據的容器，定義成Map是方便訪問，直接根據Key就能夠獲取Value了
    * key選用String是爲了簡單，方便演示
    */
    private Map<String,Object> map = new HashMap<String,Object>();
    /**
    * 從緩存中獲取值
    
    * @param key 設置時候的key值
    * @return key對應的Value值
    */
    public Object getValue(String key){
        //先從緩存裏面取值
        Object obj = map.get(key);
        //判斷緩存裏面是否有值
        if(obj == null){
            //若是沒有，那麼就去獲取相應的數據，好比讀取數據庫或者文件
            //這裏只是演示，因此直接寫個假的值
            obj = key+",value";
            //把獲取的值設置回到緩存裏面
            map.put(key, obj);
        }
        //若是有值了，就直接返回使用
        return obj;
    }
}

　　這裏只是緩存的基本實現，還有不少功能都沒有考慮，好比緩存的清除，緩存的同步等等。固然，Java的緩存還有不少實現方式，也是很是複雜的，如今有不少專業的緩存框架，更多緩存的知識，這裏就再也不去討論了。
下面用單例模式實現緩存：

/**
* 使用緩存來模擬實現單例
*/
public class Singleton {
    /**
    * 定義一個缺省的key值，用來標識在緩存中的存放
    */
    private final static String DEFAULT_KEY = "One";
    /**
    * 緩存實例的容器
    */
    private static Map<String,Singleton> map =
    new HashMap<String,Singleton>();
    /**
    * 私有化構造方法
    */
    private Singleton(){
    //
    }
    public static Singleton getInstance(){
        //先從緩存中獲取
        Singleton instance = (Singleton)map.get(DEFAULT_KEY);
        //若是沒有，就新建一個，而後設置回緩存中
        if(instance==null){
            instance = new Singleton();
            map.put(DEFAULT_KEY, instance);
        }
        //若是有就直接使用
        return instance;
    }
}