QCache 緩存（相似於map的模板類，邏輯意義上的緩存Cache，方便管理，默認相似於LRU的淘汰算法）

時間  2019-12-04
標籤 qcache 緩存 似於 map 模板 邏輯 意義上 cache 方便 管理 默認 lru 淘汰 算法 简体版
原文   原文鏈接

最近在學習緩存方面的知識，瞭解了緩存（Cache）的基本概念，爲何要使用緩存，以及一些緩存算法（緩存替換），如LRU、LFU、ARC等等。算法

這些緩存算法的實現過程會使用一些基本的數據結構，如list、map等。STL提供了一些標準的容器模板類能夠拿來使用，我要在QT環境下測試，因此就近學習一下QT的容器類，如QList、QMap等。緩存

 

可在QT官方幫助文檔中關鍵詞搜索「Container Classes」安全

這些容器類的設計比STL容器更輕，更安全，更易於使用。 若是您不熟悉STL，或者喜歡以「Qt方式」執行操做，則能夠使用這些類而不是STL類。數據結構

這些容器類是隱式共享的，它們是可重用的，而且它們針對速度，低內存消耗和最小內聯代碼擴展進行了優化，從而致使較小的可執行文件。 此外，它們在用於訪問它們的全部線程用做只讀容器的狀況下是線程安全的。dom

爲了遍歷存儲在容器中的項，能夠使用兩種類型的迭代器之一：Java樣式迭代器和STL樣式迭代器。 Java樣式的迭代器更易於使用並提供高級功能，而STL樣式的迭代器更輕更高效，能夠將Qt和STL的通用算法一塊兒使用。函數

Qt還提供了一個foreach關鍵字，能夠很容易地迭代存儲在容器中的全部項目。學習

除了通用的容器類以外，Qt還包括三個模板類，在某些方面相似於容器。 這些類不提供迭代器，不能與foreach關鍵字一塊兒使用。其中的一個模板類就是QCache。測試

QCache<Key, T>提供緩存以存儲與鍵Key類型的鍵相關聯的特定類型T的對象。優化

例如，下面的代碼定義了一個緩存，裏面存儲的鍵是一個整數，值是咱們自定義的Employee類型：spa

QCache<int, Employee> cache;

如下是如何在緩存中插入對象：

 C++ Code 
1
2
3
4
5
 
Employee *employee =  new  Employee;
employee->setId( 37 );
employee->setName( "Richard Schmit" );
...
cache.insert(employee->id(), employee);

使用QCache優於其它基於鍵key的數據結構（例如QMap或QHash）的地方主要表如今於QCache會自動獲取插入到緩存中的對象的全部權，並刪除它們以在必要時爲新對象騰出空間。 將對象插入緩存時，能夠指定其成本（cost），該成本應與對象佔用的內存量具備某種近似關係。 當全部對象的成本（totalCost()）的總和超過緩存的限制（maxCost()）時，QCache就開始刪除緩存中的對象以保持在限制之下，刪除操做從最近訪問較少的對象開始（內部的緩存淘汰機制）。

默認狀況下，QCache的maxCost()爲100。您能夠在QCache構造函數中指定不一樣的值：

QCache<int, MyDataStructure> cache(5000);

每次調用insert()時，均可以將cost指定爲第三個參數（在鍵和要插入的對象的指針插入以後）。 在調用以後，插入的對象由QCache擁有，QCache能夠隨時刪除它覺得其它對象騰出空間。

要在緩存中查找對象，請使用object()或operator []()。 此函數經過其鍵key查找對象，並返回指向緩存對象（由緩存擁有）的指針或空指針。

若是要從緩存中刪除特定鍵的對象，請調用remove()， 這也將刪除該對象。 若是要在沒有QCache刪除的狀況下從緩存中刪除對象，請使用take()。

 

至於，其餘的操做，和普通容器相似。好比，

使用clear() 函數來釋放緩存中全部的對象。

使用contains() 函數判斷當前緩存中是否包含某個key。

使用count() 或 size() 函數得到當前緩存中保存的對象的個數。

使用isEmpty() 函數判斷當前緩存是否包含有對象。

使用keys()函數獲取當前緩存中的key列表。

使用setMaxCost ()函數設置緩存的最大容許總成本，若是當前總成本大於要設置的成本，則會當即刪除某些對象。

 

下面是我實驗的一個例子：

Employee有三個成員變量：訪問次數access、id和名字name，並有其對應的seter和geter函數。

id和name經過隨機數來產生，初始化cache爲空並設置maxCost，若是能在緩存中找到id則訪問次數access加1，不然就將其加入到緩存中去。

當達到最大maxCost數量時，QCache內部會淘汰掉最近訪問較少的對象（即access次數較少的對象）。

 C++ Code 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
 
#include  <QCoreApplication>
 #include  <QRandomGenerator>
 #include  <QCache>
 #include  <QList>
 #include  <QDebug>

 class  Employee
{
 public :
    Employee()
    {
        m_nAccess =  0 ;
    }
    Employee( int  nId, QString strName)
    {
        m_nAccess =  0 ;
        m_nId = nId;
        m_strName = strName;
    }
    ~Employee()
    {

    }

     int  id()
    {
         return   m_nId;
    }
     int  access()
    {
         return  m_nAccess;
    }
    QString name()
    {
         return   m_strName;
    }
     void  setId( int  nId)
    {
        m_nId = nId;
    }
     void  setName(QString strName)
    {
        m_strName = strName;
    }
     void  addAccess()
    {
        m_nAccess++;
    }

 private :
     int          m_nAccess;           // 被訪問次數
      int          m_nId;               // id
     QString     m_strName;           // 名字
 };

 int  main( int  argc,  char  *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);
     // By default, QCache's maxCost() is 100. You can specify a different value in the QCache constructor
     QCache< int , Employee> cache( 5 );

     int  nCount =  0 ;
     while  (nCount <  50 )
    {
         int  nRandomId = QRandomGenerator::global()->bounded( 10 );
        qDebug() <<  "\nRequest ="  << nRandomId;
        QString strRandomName = QString::number(QRandomGenerator::global()->bounded( 100 ));
        Employee *pEmployee =  new  Employee(nRandomId, strRandomName);
         // 在緩存中查找
         Employee *pEmployeeTmp = cache.object(nRandomId);
         if  (pEmployeeTmp != nullptr)
        {
             // 找到了...
             qDebug() <<  "find ID ="  << pEmployeeTmp->id() <<   "Name ="  << pEmployeeTmp->name();
            pEmployeeTmp->addAccess();
        }
         else
        {
             // 沒找到，則將其插入到緩存中去
             cache.insert(pEmployee->id(), pEmployee);
        }

         // 查看當前緩存中的狀況
         QList< int > keys = cache.keys();
        qDebug() <<  "size of cache = "  << keys.size();
         for  ( int  i =  0 ; i < keys.size(); ++i)
        {
             int  nId = keys.at(i);
            Employee *pEmployee = cache.object(nId);
            qDebug() <<  "ID ="  << nId << \
                      "Name ="  << pEmployee->name() << \
                      "Access ="  << pEmployee->access();
        }
        nCount++;
    }

     return  a.exec();
}

輸出結果：隨着不斷訪問，緩存中訪問最多的對象會保留，訪問較少的的對象可能會被刪除淘汰掉！

 NormalText Code 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
 
Request = 2 size of cache =  1 ID = 2 Name = "69" Access = 0 Request = 7 size of cache =  2 ID = 2 Name = "69" Access = 0 ID = 7 Name = "93" Access = 0 Request = 9 size of cache =  3 ID = 9 Name = "98" Access = 0 ID = 2 Name = "69" Access = 0 ID = 7 Name = "93" Access = 0 Request = 6 size of cache =  4 ID = 9 Name = "98" Access = 0 ID = 2 Name = "69" Access = 0 ID = 7 Name = "93" Access = 0 ID = 6 Name = "24" Access = 0 Request = 0 size of cache =  5 ID = 9 Name = "98" Access = 0 ID = 2 Name = "69" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 0 ID = 7 Name = "93" Access = 0 ID = 6 Name = "24" Access = 0 Request = 1 size of cache =  5 ID = 2 Name = "69" Access = 0 ID = 1 Name = "29" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 0 ID = 7 Name = "93" Access = 0 ID = 6 Name = "24" Access = 0 Request = 3 size of cache =  5 ID = 3 Name = "54" Access = 0 ID = 1 Name = "29" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 0 ID = 7 Name = "93" Access = 0 ID = 6 Name = "24" Access = 0 Request = 6 find ID = 6 Name = "24" size of cache =  5 ID = 3 Name = "54" Access = 0 ID = 1 Name = "29" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 0 ID = 7 Name = "93" Access = 0 ID = 6 Name = "24" Access = 1 Request = 7 find ID = 7 Name = "93" size of cache =  5 ID = 3 Name = "54" Access = 0 ID = 1 Name = "29" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 0 ID = 7 Name = "93" Access = 1 ID = 6 Name = "24" Access = 1 Request = 1 find ID = 1 Name = "29" size of cache =  5 ID = 3 Name = "54" Access = 0 ID = 1 Name = "29" Access = 1 ID = 0 Name = "50" Access = 0 ID = 7 Name = "93" Access = 1 ID = 6 Name = "24" Access = 1 Request = 9 size of cache =  5 ID = 9 Name = "36" Access = 0 ID = 1 Name = "29" Access = 1 ID = 0 Name = "50" Access = 0 ID = 7 Name = "93" Access = 1 ID = 6 Name = "24" Access = 1 Request = 7 find ID = 7 Name = "93" size of cache =  5 ID = 9 Name = "36" Access = 0 ID = 1 Name = "29" Access = 1 ID = 0 Name = "50" Access = 0 ID = 7 Name = "93" Access = 2 ID = 6 Name = "24" Access = 1 Request = 1 find ID = 1 Name = "29" size of cache =  5 ID = 9 Name = "36" Access = 0 ID = 1 Name = "29" Access = 2 ID = 0 Name = "50" Access = 0 ID = 7 Name = "93" Access = 2 ID = 6 Name = "24" Access = 1 Request = 9 find ID = 9 Name = "36" size of cache =  5 ID = 9 Name = "36" Access = 1 ID = 1 Name = "29" Access = 2 ID = 0 Name = "50" Access = 0 ID = 7 Name = "93" Access = 2 ID = 6 Name = "24" Access = 1 Request = 5 size of cache =  5 ID = 1 Name = "29" Access = 2 ID = 0 Name = "50" Access = 0 ID = 7 Name = "93" Access = 2 ID = 6 Name = "24" Access = 1 ID = 5 Name = "7" Access = 0 Request = 1 find ID = 1 Name = "29" size of cache =  5 ID = 1 Name = "29" Access = 3 ID = 0 Name = "50" Access = 0 ID = 7 Name = "93" Access = 2 ID = 6 Name = "24" Access = 1 ID = 5 Name = "7" Access = 0 Request = 5 find ID = 5 Name = "7" size of cache =  5 ID = 1 Name = "29" Access = 3 ID = 0 Name = "50" Access = 0 ID = 7 Name = "93" Access = 2 ID = 6 Name = "24" Access = 1 ID = 5 Name = "7" Access = 1 Request = 6 find ID = 6 Name = "24" size of cache =  5 ID = 1 Name = "29" Access = 3 ID = 0 Name = "50" Access = 0 ID = 7 Name = "93" Access = 2 ID = 6 Name = "24" Access = 2 ID = 5 Name = "7" Access = 1 Request = 4 size of cache =  5 ID = 4 Name = "1" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 0 ID = 7 Name = "93" Access = 2 ID = 6 Name = "24" Access = 2 ID = 5 Name = "7" Access = 1 Request = 5 find ID = 5 Name = "7" size of cache =  5 ID = 4 Name = "1" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 0 ID = 7 Name = "93" Access = 2 ID = 6 Name = "24" Access = 2 ID = 5 Name = "7" Access = 2 Request = 4 find ID = 4 Name = "1" size of cache =  5 ID = 4 Name = "1" Access = 1 ID = 0 Name = "50" Access = 0 ID = 7 Name = "93" Access = 2 ID = 6 Name = "24" Access = 2 ID = 5 Name = "7" Access = 2 Request = 6 find ID = 6 Name = "24" size of cache =  5 ID = 4 Name = "1" Access = 1 ID = 0 Name = "50" Access = 0 ID = 7 Name = "93" Access = 2 ID = 6 Name = "24" Access = 3 ID = 5 Name = "7" Access = 2 Request = 2 size of cache =  5 ID = 2 Name = "28" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 0 ID = 7 Name = "93" Access = 2 ID = 6 Name = "24" Access = 3 ID = 5 Name = "7" Access = 2 Request = 6 find ID = 6 Name = "24" size of cache =  5 ID = 2 Name = "28" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 0 ID = 7 Name = "93" Access = 2 ID = 6 Name = "24" Access = 4 ID = 5 Name = "7" Access = 2 Request = 8 size of cache =  5 ID = 8 Name = "44" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 0 ID = 7 Name = "93" Access = 2 ID = 6 Name = "24" Access = 4 ID = 5 Name = "7" Access = 2 Request = 5 find ID = 5 Name = "7" size of cache =  5 ID = 8 Name = "44" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 0 ID = 7 Name = "93" Access = 2 ID = 6 Name = "24" Access = 4 ID = 5 Name = "7" Access = 3 Request = 4 size of cache =  5 ID = 4 Name = "90" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 0 ID = 7 Name = "93" Access = 2 ID = 6 Name = "24" Access = 4 ID = 5 Name = "7" Access = 3 Request = 7 find ID = 7 Name = "93" size of cache =  5 ID = 4 Name = "90" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 0 ID = 7 Name = "93" Access = 3 ID = 6 Name = "24" Access = 4 ID = 5 Name = "7" Access = 3 Request = 0 find ID = 0 Name = "50" size of cache =  5 ID = 4 Name = "90" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 1 ID = 7 Name = "93" Access = 3 ID = 6 Name = "24" Access = 4 ID = 5 Name = "7" Access = 3 Request = 8 size of cache =  5 ID = 8 Name = "74" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 1 ID = 7 Name = "93" Access = 3 ID = 6 Name = "24" Access = 4 ID = 5 Name = "7" Access = 3 Request = 9 size of cache =  5 ID = 9 Name = "51" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 1 ID = 7 Name = "93" Access = 3 ID = 6 Name = "24" Access = 4 ID = 5 Name = "7" Access = 3 Request = 3 size of cache =  5 ID = 3 Name = "23" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 1 ID = 7 Name = "93" Access = 3 ID = 6 Name = "24" Access = 4 ID = 5 Name = "7" Access = 3 Request = 7 find ID = 7 Name = "93" size of cache =  5 ID = 3 Name = "23" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 1 ID = 7 Name = "93" Access = 4 ID = 6 Name = "24" Access = 4 ID = 5 Name = "7" Access = 3 Request = 0 find ID = 0 Name = "50" size of cache =  5 ID = 3 Name = "23" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 2 ID = 7 Name = "93" Access = 4 ID = 6 Name = "24" Access = 4 ID = 5 Name = "7" Access = 3 Request = 4 size of cache =  5 ID = 4 Name = "10" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 2 ID = 7 Name = "93" Access = 4 ID = 6 Name = "24" Access = 4 ID = 5 Name = "7" Access = 3 Request = 1 size of cache =  5 ID = 1 Name = "76" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 2 ID = 7 Name = "93" Access = 4 ID = 6 Name = "24" Access = 4 ID = 5 Name = "7" Access = 3 Request = 2 size of cache =  5 ID = 2 Name = "29" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 2 ID = 7 Name = "93" Access = 4 ID = 6 Name = "24" Access = 4 ID = 5 Name = "7" Access = 3 Request = 4 size of cache =  5 ID = 4 Name = "48" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 2 ID = 7 Name = "93" Access = 4 ID = 6 Name = "24" Access = 4 ID = 5 Name = "7" Access = 3 Request = 2 size of cache =  5 ID = 2 Name = "79" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 2 ID = 7 Name = "93" Access = 4 ID = 6 Name = "24" Access = 4 ID = 5 Name = "7" Access = 3 Request = 6 find ID = 6 Name = "24" size of cache =  5 ID = 2 Name = "79" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 2 ID = 7 Name = "93" Access = 4 ID = 6 Name = "24" Access = 5 ID = 5 Name = "7" Access = 3 Request = 0 find ID = 0 Name = "50" size of cache =  5 ID = 2 Name = "79" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 3 ID = 7 Name = "93" Access = 4 ID = 6 Name = "24" Access = 5 ID = 5 Name = "7" Access = 3 Request = 7 find ID = 7 Name = "93" size of cache =  5 ID = 2 Name = "79" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 3 ID = 7 Name = "93" Access = 5 ID = 6 Name = "24" Access = 5 ID = 5 Name = "7" Access = 3 Request = 5 find ID = 5 Name = "7" size of cache =  5 ID = 2 Name = "79" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 3 ID = 7 Name = "93" Access = 5 ID = 6 Name = "24" Access = 5 ID = 5 Name = "7" Access = 4 Request = 2 find ID = 2 Name = "79" size of cache =  5 ID = 2 Name = "79" Access = 1 ID = 0 Name = "50" Access = 3 ID = 7 Name = "93" Access = 5 ID = 6 Name = "24" Access = 5 ID = 5 Name = "7" Access = 4 Request = 9 size of cache =  5 ID = 9 Name = "2" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 3 ID = 7 Name = "93" Access = 5 ID = 6 Name = "24" Access = 5 ID = 5 Name = "7" Access = 4 Request = 3 size of cache =  5 ID = 3 Name = "16" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 3 ID = 7 Name = "93" Access = 5 ID = 6 Name = "24" Access = 5 ID = 5 Name = "7" Access = 4 Request = 3 find ID = 3 Name = "16" size of cache =  5 ID = 3 Name = "16" Access = 1 ID = 0 Name = "50" Access = 3 ID = 7 Name = "93" Access = 5 ID = 6 Name = "24" Access = 5 ID = 5 Name = "7" Access = 4 Request = 0 find ID = 0 Name = "50" size of cache =  5 ID = 3 Name = "16" Access = 1 ID = 0 Name = "50" Access = 4 ID = 7 Name = "93" Access = 5 ID = 6 Name = "24" Access = 5 ID = 5 Name = "7" Access = 4 Request = 6 find ID = 6 Name = "24" size of cache =  5 ID = 3 Name = "16" Access = 1 ID = 0 Name = "50" Access = 4 ID = 7 Name = "93" Access = 5 ID = 6 Name = "24" Access = 6 ID = 5 Name = "7" Access = 4 Request = 8 size of cache =  5 ID = 8 Name = "85" Access = 0 ID = 0 Name = "50" Access = 4 ID = 7 Name = "93" Access = 5 ID = 6 Name = "24" Access = 6 ID = 5 Name = "7" Access = 4
相關文章
相關標籤/搜索
每日一句
    每一个你不满意的现在，都有一个你没有努力的曾经。
本站公眾號
   歡迎關注本站公眾號,獲取更多信息
聯繫我們 最近搜索 最新文章 沪ICP备13005482号-10 MyBatis教程 SQL 教程 MySQL教程 Java 教程 Thymeleaf 教程 Hibernate教程 Spring教程 Redis教程