为什么我的缓存机制不能按预期工作？

Question

这个问题让我十分困惑。我有一个管理已下载位图图像缓存的静态类。这个类可能被多个线程同时访问。以下是实现代码：

public class BitmapCache {
    private static final int MAX_NUMBER_BITMAPS_TO_CACHE = 30;
    private static Map<String, Bitmap> bitmapCache = new HashMap<String, Bitmap>();
    private static List<String> cachedBitmapUrlsOrder = new ArrayList<String>();

    private BitmapCache(){}

    public static synchronized void addBitmapToCache(String url, Bitmap bitmap) {
        if (bitmapCache.size() >= MAX_NUMBER_BITMAPS_TO_CACHE) {
            Log.i("MyApp", "Max cache size reached.  Removing oldest bitmap.  Size = " + bitmapCache.size());
            String oldestUrl = cachedBitmapUrlsOrder.remove(0);
            bitmapCache.remove(oldestUrl);
        }
        bitmapCache.put(url, bitmap);
        cachedBitmapUrlsOrder.add(url);
    }

    public static int size() {
        return bitmapCache.size();
    }

    public static Bitmap get(String url) {
        return bitmapCache.get(url);
    }

    public synchronized static void clearCache() {
        bitmapCache.clear();
    }
}

我正在尝试实现一个滚动缓存，以便当达到最大缓存大小时（这是一个常见的情况），从缓存中删除最旧的位图。运行我的应用程序会产生以下输出：

02-29 23:00:26.590: I/MyApp(10789): Max cache size reached.  Removing oldest bitmap.  Size = 30
02-29 23:00:26.600: I/MyApp(10789): Max cache size reached.  Removing oldest bitmap.  Size = 30
02-29 23:00:26.720: I/MyApp(10789): Max cache size reached.  Removing oldest bitmap.  Size = 30
02-29 23:00:26.790: I/MyApp(10789): Max cache size reached.  Removing oldest bitmap.  Size = 30
02-29 23:00:26.820: I/MyApp(10789): Max cache size reached.  Removing oldest bitmap.  Size = 31
02-29 23:00:26.850: I/MyApp(10789): Max cache size reached.  Removing oldest bitmap.  Size = 31
02-29 23:00:27.050: I/MyApp(10789): Max cache size reached.  Removing oldest bitmap.  Size = 32
02-29 23:00:27.070: I/MyApp(10789): Max cache size reached.  Removing oldest bitmap.  Size = 32
02-29 23:00:27.100: I/MyApp(10789): Max cache size reached.  Removing oldest bitmap.  Size = 33
02-29 23:00:27.130: I/MyApp(10789): Max cache size reached.  Removing oldest bitmap.  Size = 34
02-29 23:00:27.170: I/MyApp(10789): Max cache size reached.  Removing oldest bitmap.  Size = 35
02-29 23:00:27.210: I/MyApp(10789): Max cache size reached.  Removing oldest bitmap.  Size = 35
02-29 23:00:27.330: I/MyApp(10789): Max cache size reached.  Removing oldest bitmap.  Size = 35
02-29 23:00:27.360: I/MyApp(10789): Max cache size reached.  Removing oldest bitmap.  Size = 35

代码在缓存大小达到30时开始正确记录“最大缓存大小已达到”，并在几次执行后保持不变。但是，之后它奇怪地增加到35。此时它会在数百个输出中保持不变。我无法让其增加到35以上。

我的实现有什么问题？鉴于addBitmapToCache方法是同步的，我对缓存大小如何超过设置的最大值感到困惑。

- Chris Knight

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在Java中，当你执行.remove(0)时，它会自动将其余的项目向下移动吗？ - Brandon Moore

根据Javadoc文档，它会... - assylias

也许在从地图中删除项目后再次记录大小以确保该项已被删除？ - assylias

@assylias，干得好。每当缓存增加超过30个时，bitmapCache.remove(oldestUrl)未能从缓存中删除该项。您有任何想法是怎么发生的吗？ - Chris Knight

我认为 Graham 关于重复的观点很好。看起来似乎没有并发问题。 - assylias

Answer 1

存在几个问题。

首先，cachedBitmapUrlsOrder是一个List。如果同一位图被请求多次会发生什么？你会在列表中得到一堆重复的URL。所以第一次达到限制时，你从列表和映射中删除一个URL。但是相同的URL仍然在列表中，没有匹配的映射条目。因此，后续尝试从列表中删除相同的URL将不会从映射中删除任何内容，而映射将增长。

您可以通过在addBitmapToCache()开始时检查bitmapCache.containsKey(url)来避免这种情况，看看URL是否已经缓存。如果是，则不需要修改映射；只需确保将此条目记为最近的即可。

或者，将列表更改为唯一值的集合；可能是URL到时间戳的映射或集合。（我让你决定。）

另外，get()和size()方法也应该同步。

get()应该更新检索到的条目的时间戳，使其成为最近的。

- Graham Borland

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同意它正在增长的原因，但是在添加到缓存方法的开头添加一个检查map.containsKey（url）的行不是最简单的方法吗？ - cotton.m

@cotton.m 是的，我已经在我的回答中添加了那个。谢谢。 - Graham Borland

Answer 2

除了Graham的回答之外，如果调用了clearCache，cachedBitmapUrlsOrder不会被清除。因此，当您再次达到限制时，您将不会在这里删除任何内容：

String oldestUrl = cachedBitmapUrlsOrder.remove(0);
bitmapCache.remove(oldestUrl); // bitmapCache does not have such key

- Dmitry

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又是一个伟大的捕捉。显然我需要回到开发者101课程。 - Chris Knight