Question

是否有一个简单，高效的Map实现，允许地图使用内存限制。

我的用例是我想动态分配创建时可用的大部分内存，但我不希望将来随时OutOFMemoryError。基本上，我想将此映射用作缓存，但我想避免像EHCache这样的繁重缓存实现。我的需求很简单（最多是一个LRU算法）

我应该进一步澄清我的缓存中的对象是char[]或类似的原语，它们不会保存对其他对象的引用。

我可以为每个条目设置最大大小的上限。

Answer 1

您可以使用LinkedHashMap来限制Map中的条目数：

removeEldestEntry(Map.Entry<K,V> eldest)：如果此地图应删除其最长条目，则返回true。在将新条目插入地图后，put和putAll将调用此方法。它为实现者提供了在每次添加新条目时删除最旧条目的机会。如果映射表示缓存，这将非常有用：它允许映射通过删除过时条目来减少内存消耗。

示例使用：此覆盖将允许地图增长到100个条目，然后在每次添加新条目时删除最旧的条目，保持100个条目的稳定状态。
private static final int MAX_ENTRIES = 100;

protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry eldest) {
    return size() > MAX_ENTRIES;
}

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Answer 2

对于缓存，SoftHashMap比WeakHashMap更合适。当您想要保持与对象的关联时，通常使用WeakhashMap，只要该对象处于活动状态，但不会阻止它被回收。

相比之下，SoftReference更密切地涉及内存分配。有关差异的详细信息，请参阅No SoftHashMap?。

WeakHashMap通常也不合适，因为它具有围绕错误的缓存方式的关联 - 它使用弱键和硬值。也就是说，当垃圾收集器清除键时，键和值将从地图中删除。这通常不是您想要的缓存 - 其中键通常是轻量级标识符（例如字符串或其他一些简单的值类型） - 缓存通常操作使得当值参考被清除。

Commons Collections有一个ReferenceMap，您可以在其中插入您希望用于键和值的引用类型。对于对内存敏感的缓存，您可能会使用硬引用键和值的软引用。

要获取给定数量的引用N的LRU语义，请维护从缓存中获取的最后N个条目的列表 - 当从缓存中检索条目时，它将被添加到列表的头部（以及删除列表。）为了确保不会占用太多内存，您可以创建一个软引用，并将其用作触发器，从列表末尾逐出百分比的条目。（并为下一次触发创建一个新的软参考。）

Answer 3

Java平台解决方案

如果你要找的是一张地图，可以清理其密钥以避免OutOfMemoryErrors，你可能需要查看WeakHashMap。它使用WeakReferences以允许垃圾收集器获取映射条目。但是，它不会强制执行任何类型的LRU语义，除了代际垃圾收集中存在的那些。

还有LinkedHashMap，在文档中有这个：

提供了一个特殊的构造函数创建一个其顺序的链接哈希映射迭代的顺序是它的顺序上次访问的条目来自最近访问过的最近（访问顺序）。这个一种地图非常适合建筑 LRU缓存。调用put或get 方法导致访问相应的条目（假设它调用后存在完成）。 putAll方法为每个生成一个条目访问权限映射在指定的映射中命令键值映射由指定地图的条目提供设置迭代器。没有其他方法生成入口访问。在特别是，开展业务集合视图不会影响支持地图的迭代顺序。

因此，如果您使用此构造函数创建Iterator在LRU中迭代的地图，则修剪地图变得非常容易。一个（相当大）警告是LinkedHashMap 无法同步，因此您可以自己进行并发。您可以将其包装在同步包装器中，但这可能会产生吞吐量问题。

自行解决方案

如果我必须为这个用例编写自己的数据结构，我可能会创建一些带有map，queue和ReadWriteLock的数据结构以及一个janitor线程来处理清理时的情况。地图中有太多条目。有可能略微超过所需的最大尺寸，但在稳定状态下，你会留在它下面。

Answer 4

WeakHashMap不一定会达到您的目的，因为如果您的应用程序持有对密钥的足够强引用，您将会看到OOME。

或者你可以查看SoftReference，一旦堆稀缺，它将使内容无效。但是，我看到的大多数注释表明它不会使引用无效，直到堆非常低并且很多GC开始以严重的性能命中（因此我不建议将其用于您的目的）。

我的建议是使用简单的LRU地图，例如http://commons.apache.org/collections/apidocs/org/apache/commons/collections/LRUMap.html

Answer 5

感谢回复家伙们！

正如jasonmp85所指出的，LinkedHashMap有一个允许访问顺序的构造函数。当我查看API文档时，我错过了那一点。实施也看起来非常有效（见下文）。结合每个条目的最大大小上限，这应该可以解决我的问题。

我还将仔细研究SoftReference。仅作为记录，Google Collections似乎拥有相当不错的SoftKeys和SoftValues以及地图的API。

这是Java LikedHashMap类的一个片段，展示了它们如何维护LRU行为。

    /**
     * Removes this entry from the linked list.
     */
    private void remove() {
        before.after = after;
        after.before = before;
    }

    /**
     * Inserts this entry before the specified existing entry in the list.
     */
    private void addBefore(Entry<K,V> existingEntry) {
        after  = existingEntry;
        before = existingEntry.before;
        before.after = this;
        after.before = this;
    }

    /**
     * This method is invoked by the superclass whenever the value
     * of a pre-existing entry is read by Map.get or modified by Map.set.
     * If the enclosing Map is access-ordered, it moves the entry
     * to the end of the list; otherwise, it does nothing.
     */
    void recordAccess(HashMap<K,V> m) {
        LinkedHashMap<K,V> lm = (LinkedHashMap<K,V>)m;
        if (lm.accessOrder) {
            lm.modCount++;
            remove();
            addBefore(lm.header);
        }

Java固定内存映射

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