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feat(service): 使用带TTL的缓存Map替换静态Map
- 新增TtlCacheMap类，用于实现带生存时间的缓存 - 在ScenicServiceImpl中使用TtlCacheMap替换原有的ConcurrentHashMap - 为不同类型的适配器创建了对应的缓存Map - 优化了缓存获取逻辑，增加了TTL支持 - 添加了缓存清理和统计功能
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340
src/main/java/com/ycwl/basic/util/TtlCacheMap.java
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340
src/main/java/com/ycwl/basic/util/TtlCacheMap.java
Normal file
@@ -0,0 +1,340 @@
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package com.ycwl.basic.util;
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import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
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import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
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import java.util.concurrent.Executors;
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import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
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import java.util.concurrent.TimeUnit;
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import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;
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import java.util.function.Function;
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/**
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* 带TTL（生存时间）的缓存Map工具类
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*
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* @param <K> 键类型
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* @param <V> 值类型
|
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*/
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@Slf4j
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||||
public class TtlCacheMap<K, V> {
|
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|
||||
/**
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||||
* 缓存项包装类
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*/
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private static class CacheItem<V> {
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private final V value;
|
||||
private final long expireTime;
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||||
public CacheItem(V value, long ttlMillis) {
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||||
this.value = value;
|
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this.expireTime = System.currentTimeMillis() + ttlMillis;
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}
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public V getValue() {
|
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return value;
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}
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public boolean isExpired() {
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return System.currentTimeMillis() > expireTime;
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}
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public long getRemainTtl() {
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return Math.max(0, expireTime - System.currentTimeMillis());
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}
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}
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private final ConcurrentHashMap<K, CacheItem<V>> cache;
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private final long defaultTtlMillis;
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private final ReentrantReadWriteLock lock;
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private final ScheduledExecutorService cleanupExecutor;
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// 统计信息
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private volatile long hitCount = 0;
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private volatile long missCount = 0;
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private volatile long expiredCount = 0;
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/**
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* 构造函数
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||||
*
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* @param defaultTtlMillis 默认TTL时间（毫秒）
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*/
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public TtlCacheMap(long defaultTtlMillis) {
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this.cache = new ConcurrentHashMap<>();
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||||
this.defaultTtlMillis = defaultTtlMillis;
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this.lock = new ReentrantReadWriteLock();
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this.cleanupExecutor = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor(r -> {
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Thread t = new Thread(r, "TtlCacheMap-Cleanup");
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t.setDaemon(true);
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return t;
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});
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||||
// 启动定期清理任务，每分钟清理一次过期条目
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this.cleanupExecutor.scheduleWithFixedDelay(this::cleanupExpired, 60, 60, TimeUnit.SECONDS);
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}
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/**
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* 构造函数，使用默认TTL为10分钟
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*/
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public TtlCacheMap() {
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this(TimeUnit.MINUTES.toMillis(10));
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}
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||||
|
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/**
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||||
* 获取缓存值，如果不存在或过期则通过supplier创建
|
||||
*
|
||||
* @param key 缓存键
|
||||
* @param valueSupplier 值提供器
|
||||
* @return 缓存值
|
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*/
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||||
public V computeIfAbsent(K key, Function<K, V> valueSupplier) {
|
||||
return computeIfAbsent(key, valueSupplier, defaultTtlMillis);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* 获取缓存值，如果不存在或过期则通过supplier创建
|
||||
*
|
||||
* @param key 缓存键
|
||||
* @param valueSupplier 值提供器
|
||||
* @param ttlMillis TTL时间（毫秒）
|
||||
* @return 缓存值
|
||||
*/
|
||||
public V computeIfAbsent(K key, Function<K, V> valueSupplier, long ttlMillis) {
|
||||
lock.readLock().lock();
|
||||
try {
|
||||
CacheItem<V> item = cache.get(key);
|
||||
if (item != null && !item.isExpired()) {
|
||||
hitCount++;
|
||||
return item.getValue();
|
||||
}
|
||||
} finally {
|
||||
lock.readLock().unlock();
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 缓存不存在或已过期，需要重新创建
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||||
lock.writeLock().lock();
|
||||
try {
|
||||
// 双重检查，防止重复创建
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||||
CacheItem<V> item = cache.get(key);
|
||||
if (item != null && !item.isExpired()) {
|
||||
hitCount++;
|
||||
return item.getValue();
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (item != null && item.isExpired()) {
|
||||
expiredCount++;
|
||||
cache.remove(key);
|
||||
}
|
||||
|
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// 创建新值
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missCount++;
|
||||
V value = valueSupplier.apply(key);
|
||||
if (value != null) {
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||||
cache.put(key, new CacheItem<>(value, ttlMillis));
|
||||
}
|
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return value;
|
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} finally {
|
||||
lock.writeLock().unlock();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* 直接放入缓存
|
||||
*
|
||||
* @param key 缓存键
|
||||
* @param value 缓存值
|
||||
*/
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public void put(K key, V value) {
|
||||
put(key, value, defaultTtlMillis);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* 直接放入缓存
|
||||
*
|
||||
* @param key 缓存键
|
||||
* @param value 缓存值
|
||||
* @param ttlMillis TTL时间（毫秒）
|
||||
*/
|
||||
public void put(K key, V value, long ttlMillis) {
|
||||
lock.writeLock().lock();
|
||||
try {
|
||||
cache.put(key, new CacheItem<>(value, ttlMillis));
|
||||
} finally {
|
||||
lock.writeLock().unlock();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* 获取缓存值
|
||||
*
|
||||
* @param key 缓存键
|
||||
* @return 缓存值，如果不存在或过期返回null
|
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*/
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public V get(K key) {
|
||||
lock.readLock().lock();
|
||||
try {
|
||||
CacheItem<V> item = cache.get(key);
|
||||
if (item != null) {
|
||||
if (!item.isExpired()) {
|
||||
hitCount++;
|
||||
return item.getValue();
|
||||
} else {
|
||||
// 异步清理过期项
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||||
cleanupExecutor.execute(() -> {
|
||||
lock.writeLock().lock();
|
||||
try {
|
||||
CacheItem<V> expiredItem = cache.get(key);
|
||||
if (expiredItem != null && expiredItem.isExpired()) {
|
||||
cache.remove(key);
|
||||
expiredCount++;
|
||||
}
|
||||
} finally {
|
||||
lock.writeLock().unlock();
|
||||
}
|
||||
});
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
missCount++;
|
||||
return null;
|
||||
} finally {
|
||||
lock.readLock().unlock();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* 移除缓存项
|
||||
*
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* @param key 缓存键
|
||||
* @return 被移除的值，如果不存在返回null
|
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*/
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public V remove(K key) {
|
||||
lock.writeLock().lock();
|
||||
try {
|
||||
CacheItem<V> item = cache.remove(key);
|
||||
return item != null ? item.getValue() : null;
|
||||
} finally {
|
||||
lock.writeLock().unlock();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* 清空所有缓存
|
||||
*/
|
||||
public void clear() {
|
||||
lock.writeLock().lock();
|
||||
try {
|
||||
cache.clear();
|
||||
} finally {
|
||||
lock.writeLock().unlock();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* 检查缓存键是否存在且未过期
|
||||
*
|
||||
* @param key 缓存键
|
||||
* @return true如果存在且未过期
|
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*/
|
||||
public boolean containsKey(K key) {
|
||||
return get(key) != null;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* 获取缓存大小（包含过期项）
|
||||
*
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||||
* @return 缓存大小
|
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*/
|
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public int size() {
|
||||
return cache.size();
|
||||
}
|
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|
||||
/**
|
||||
* 检查缓存是否为空
|
||||
*
|
||||
* @return true如果为空
|
||||
*/
|
||||
public boolean isEmpty() {
|
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return cache.isEmpty();
|
||||
}
|
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|
||||
/**
|
||||
* 手动触发过期清理
|
||||
*
|
||||
* @return 清理的过期项数量
|
||||
*/
|
||||
public int cleanupExpired() {
|
||||
lock.writeLock().lock();
|
||||
try {
|
||||
int cleanedCount = 0;
|
||||
var iterator = cache.entrySet().iterator();
|
||||
while (iterator.hasNext()) {
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||||
var entry = iterator.next();
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||||
if (entry.getValue().isExpired()) {
|
||||
iterator.remove();
|
||||
cleanedCount++;
|
||||
expiredCount++;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if (cleanedCount > 0) {
|
||||
log.debug("清理了 {} 个过期缓存项", cleanedCount);
|
||||
}
|
||||
return cleanedCount;
|
||||
} finally {
|
||||
lock.writeLock().unlock();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* 获取缓存统计信息
|
||||
*
|
||||
* @return 统计信息字符串
|
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*/
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||||
public String getStats() {
|
||||
long total = hitCount + missCount;
|
||||
double hitRate = total > 0 ? (double) hitCount / total * 100 : 0;
|
||||
|
||||
return String.format(
|
||||
"TtlCacheMap Stats: size=%d, hits=%d, misses=%d, expired=%d, hitRate=%.2f%%",
|
||||
cache.size(), hitCount, missCount, expiredCount, hitRate
|
||||
);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* 重置统计信息
|
||||
*/
|
||||
public void resetStats() {
|
||||
hitCount = 0;
|
||||
missCount = 0;
|
||||
expiredCount = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* 获取剩余TTL时间
|
||||
*
|
||||
* @param key 缓存键
|
||||
* @return 剩余TTL毫秒数，如果不存在或已过期返回0
|
||||
*/
|
||||
public long getRemainTtl(K key) {
|
||||
lock.readLock().lock();
|
||||
try {
|
||||
CacheItem<V> item = cache.get(key);
|
||||
return item != null ? item.getRemainTtl() : 0;
|
||||
} finally {
|
||||
lock.readLock().unlock();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* 关闭清理线程池，释放资源
|
||||
*/
|
||||
public void shutdown() {
|
||||
cleanupExecutor.shutdown();
|
||||
try {
|
||||
if (!cleanupExecutor.awaitTermination(5, TimeUnit.SECONDS)) {
|
||||
cleanupExecutor.shutdownNow();
|
||||
}
|
||||
} catch (InterruptedException e) {
|
||||
cleanupExecutor.shutdownNow();
|
||||
Thread.currentThread().interrupt();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
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