Java实现LRU（最近最少使用）缓存

前几天去一个公司面试，面试官直接让上机写一个LRU缓存，当时写的很乱，现整理如下：

package com.jd.test;
import java.io.Serializable;
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
/**
* 缓存类（最近最少未使用）
*
* @author liuzhenfeng
*
* @param <K,V>
*/
public class LRUCache<K, V> extends LinkedHashMap<K, V> implements Serializable {
/**
* 缓存默认大小
*/
public static final int DEFAULT_CAPASITY = 20;
/**
* 缓存实际大小
*/
public static int CACHE_CAPASITY = DEFAULT_CAPASITY;
/**
* 线程同步锁
*/
private static final Lock lock = new ReentrantLock();
public LRUCache() {
super(DEFAULT_CAPASITY);
CACHE_CAPASITY = DEFAULT_CAPASITY;
}
public LRUCache(int size) {
super(size);
CACHE_CAPASITY = size;
}
/*
* 清空緩存
*
* @see java.util.LinkedHashMap#clear()
*/
@Override
public void clear() {
try {
lock.lock();
super.clear();
} finally {
lock.unlock();
}
}
/*
* 判断是否包含该对象
*
* @see java.util.LinkedHashMap#containsValue(java.lang.Object)
*/
@Override
public boolean containsValue(Object value) {
try {
lock.lock();
return super.containsValue(value);
} finally {
lock.unlock();
}
}
/*
* 从缓存中查询对象
*
* @see java.util.LinkedHashMap#get(java.lang.Object)
*/
@Override
public V get(Object key) {
try {
lock.lock();
return super.get(key);
} finally {
lock.unlock();
}
}
/*
* 是否删除最早未使用缓存对象
*
* @see java.util.LinkedHashMap#removeEldestEntry(java.util.Map.Entry)
*/
@Override
protected boolean removeEldestEntry(java.util.Map.Entry<K, V> eldest) {
try {
lock.lock();
return this.size() > CACHE_CAPASITY;
} finally {
lock.unlock();
}
}
/*
* 判断缓存中是否包含该key
*
* @see java.util.HashMap#containsKey(java.lang.Object)
*/
@Override
public boolean containsKey(Object key) {
try {
lock.lock();
return super.containsKey(key);
} finally {
lock.unlock();
}
}
/*
* 判断缓存是否为空
*
* @see java.util.HashMap#isEmpty()
*/
@Override
public boolean isEmpty() {
try {
lock.lock();
return super.isEmpty();
} finally {
lock.unlock();
}
}
/*
* 放入缓存
*
* @see java.util.HashMap#put(java.lang.Object, java.lang.Object)
*/
@Override
public V put(K key, V value) {
try {
lock.lock();
return super.put(key, value);
} finally {
lock.unlock();
}
}
/*
* 从缓存中删除
*
* @see java.util.HashMap#remove(java.lang.Object)
*/
@Override
public V remove(Object key) {
try {
lock.lock();
return super.remove(key);
} finally {
lock.unlock();
}
}
/*
* 缓存大小
*
* @see java.util.HashMap#size()
*/
@Override
public int size() {
try {
lock.lock();
return super.size();
} finally {
lock.unlock();
}
}
}

重入锁（ReentrantLock）是一种递归无阻塞的同步机制。以前一直认为它是synchronized的简单替代，而且实现机制也不相差太远。不过最近实践过程中发现它们之间还是有着天壤之别。

以下是官方说明：一个可重入的互斥锁定 Lock，它具有与使用 synchronized 方法和语句所访问的隐式监视器锁定相同的一些基本行为和语义，但功能更强大。ReentrantLock 将由最近成功获得锁定，并且还没有释放该锁定的线程所拥有。当锁定没有被另一个线程所拥有时，调用 lock 的线程将成功获取该锁定并返回。如果当前线程已经拥有该锁定，此方法将立即返回。可以使用 isHeldByCurrentThread() 和 getHoldCount() 方法来检查此情况是否发生。

它提供了lock()方法：
如果该锁定没有被另一个线程保持，则获取该锁定并立即返回，将锁定的保持计数设置为 1。
如果当前线程已经保持该锁定，则将保持计数加 1，并且该方法立即返回。
如果该锁定被另一个线程保持，则出于线程调度的目的，禁用当前线程，并且在获得锁定之前，该线程将一直处于休眠状态，此时锁定保持计数被设置为 1。