java中緩存的原理

外存：

　　也就是我們經常說的（CDEF盤的大小）外儲存器是指除計算機內存及CPU緩存以外的儲存器，此類儲存器一般斷電后仍然能保存數據。常見的外存儲器有硬盤、軟盤、光盤、U盤等，一般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進行溝通的橋梁。計算機中所有程序的運行都是在內存中進行的，因此內存的性能對計算機的影響非常大。內存(Memory)也被稱為內存儲器，其作用是用於暫時存放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就會把需要運算的數據調到內存中進行運算，當運算完成后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，此類儲存器一般斷電后數據就會被清空

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異而設置的。一般情況下，CPU的工作速度高，但內存的工作速度相對較低，為了解決這個問題，通常使用高速緩存，高速緩存的存取速度介於CPU和主存之間。系統將一些CPU在近幾個時間段經常訪問的內容存入高速緩沖，當CPU需要使用數據時，先在高速緩存中找，如果找到，就不必訪問內存了，找不到時，再找內存，這樣就在一定程度上緩解了由於主存速度低造成的CPU“停工待料”的情況

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　　之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，怎么保存到內存上呢，我們運行的所有程序，里面的變量值都是放在內存上的，所以說如果要想使一個值放到內存上，實質就是在獲得這個變量之后，用一個生存期較長的變量存放你想存放的值，在java中一些緩存一般都是通過map集合來做的。　

在Java中經常用到緩存，在SSh框架中也會用到一級緩存和二級緩存，到底緩存是怎么實現的呢？

　　簡單講就是，如果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，比如數據庫、硬盤文件等，那么每次操作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，會造成性能問題。
　　一個簡單的解決方法就是：把這些數據緩存到內存里面，每次操作的時候，先到內存里面找，看有沒有這些數據，如果有，那么就直接使用，如果沒有那么就獲取它，並設置到緩存中，下一次訪問的時候就可以直接從內存中獲取了。從而節省大量的時間，當然，緩存是一種典型的空間換時間的方案。

　　在Java中最常見的一種實現緩存的方式就是使用Map, 基本的步驟是：
　　　　 先到緩存里面查找，看看是否存在需要使用的數據
　　　　如果沒有找到，那么就創建一個滿足要求的數據，然后把這個數據設置回到緩存中，以備下次使用
　　　　 如果找到了相應的數據，或者是創建了相應的數據，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就可以獲取Value了
    * key選用String是為了簡單，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){
        //先從緩存里面取值
        Object obj = map.get(key);
        //判斷緩存里面是否有值
        if(obj == null){
            //如果沒有，那么就去獲取相應的數據，比如讀取數據庫或者文件
            //這里只是演示，所以直接寫個假的值
            obj = key+",value";
            //把獲取的值設置回到緩存里面
            map.put(key, obj);
        }
        //如果有值了，就直接返回使用
        return obj;
    }
}

　　這里只是緩存的基本實現，還有很多功能都沒有考慮，比如緩存的清除，緩存的同步等等。當然，Java的緩存還有很多實現方式，也是非常復雜的，現在有很多專業的緩存框架，更多緩存的知識，這里就不再去討論了。
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);
        //如果沒有，就新建一個，然后設置回緩存中
        if(instance==null){
            instance = new Singleton();
            map.put(DEFAULT_KEY, instance);
        }
        //如果有就直接使用
        return instance;
    }
}