java三級緩存設計

『壹』 三級緩存的使用

關於圖片的處理，必不可少要用到三級緩存技術。

什麼是三級緩存？

三級緩存一般分為內存--本地--網路三級緩存

內存（手機內存）：內存相對於磁碟緩存，速度會快很多，但是缺點就是容量較小，不能存儲大容量數據，且容易被系統回收。LruCache

磁碟（SD卡）：相對於內存來說存儲空間很大，能夠存儲較多的數據。DiskLruCache（DiskLruCache是非Google官方編寫，但獲得官方認證的硬碟緩存類，該類沒有限定在Android內，所以理論上 java 應用也可以使用DiskLreCache來緩存。）

網路：伺服器端，通過HTTP請求獲得。

具體流程就是，同一張圖片從網路獲取一次，然後在本地緩存下來，之後載入同一張圖片的時候就從緩存中去載入。
先在內存中查找，找到就進行載入，否則去磁碟查找，找到將圖片添加到內存中，載入顯示，否則從網路載入，並且緩存到內存和磁碟，並返回。這就是完整的三級緩存過程。

這里需要介紹的是內存緩存一共分為四類：強引用、軟引用、弱引用和虛引用（後面我會再專門整理一篇博客的~）

到這里三級緩存應該大概明白了吧，下面是我寫的實現demo

Activity和布局文件都比較簡單，布局中只有一個imageView，實例化上面個工具類，調用loadBitmap方法即可，這里就不貼出來了。

第一次打開時log信息：

關閉後打開log信息:

以上是三級緩存的使用。

『貳』 為什麼CPU要分一級緩存、二級緩存和三級緩存

CPU緩存就是CPU內部的緩存運行頻率，緩存的大小與結構對CPU速度的影響較大，因此緩存大小也是CPU重要的性能指標之一。

CPU緩存的作用主要是為了解決CPU運算速度與內存讀寫速度不匹配的矛盾，而緩存的容量要比內存要小的太多，但是其速度要比內存快的多，因此這樣會讓CPU使用很長的時間等待數據到來或把數據寫入內存中。

搜索在緩存中的數據是內存中的一小部分，但這一小部分是短時間內CPU即將訪問的，當CPU調用大量數據時，就能夠避開內存直接從緩存中調用，從而加快讀取速度。

當CPU需要讀取數據並進行計算時，首先需要將CPU緩存中查到所需的數據，並在最短的時間下交付給CPU。

如果沒有查到所需的數據，CPU就會提出「要求」經過緩存從內存中讀取，再原路返回至CPU進行計算。而同時，把這個數據所在的數據也調入緩存，可以使得以後對整塊數據的讀取都從緩存中進行，不必再調用內存。

一級緩存（L1 Cache）

CPU一級緩存，就是指CPU的第一層級的高速緩存，主要當擔的工作是緩存指令和緩存數據。一級緩存的容量與結構對CPU性能影響十分大，但是由於它的結構比較復雜，又考慮到成本等因素，一般來說，CPU的一級緩存較小，通常CPU的一級緩存也就能做到256KB左右的水平。

二級緩存（L2 Cache66）

CPU二級緩存，就是指CPU的第二層級的高速緩存，而二級緩存的容量會直接影響到CPU的性能，二級緩存的容量越大越好。例如intel的第八代i7-8700處理器，共有六個核心數量，而每個核心都擁有256KB的二級緩存，屬於各核心獨享，這樣二級緩存總數就達到了1.5MB。

三級緩存（L3 Cache）

CPU三級緩存，就是指CPU的第三層級的高速緩存，其作用是進一步降低內存的延遲，同時提升海量數據量計算時的性能。和一級緩存、二級緩存不同的是，三級緩存是核心共享的，能夠將容量做的很大。

CPU的核心數量、高頻高低都會影響性能，但如果讓CPU更聰明、更有效率的執行計算任務，那麼緩存的作用就至關重要了。

(2)java三級緩存設計擴展閱讀：

CPU主要性能參數：

1、主頻

主頻也叫時鍾頻率，單位是兆赫（MHz）或千兆赫（GHz），用來表示CPU的運算、處理數據的速度。

2、外頻

外頻是CPU的基準頻率，單位是MHz。CPU的外頻決定著整塊主板的運行速度。

3、匯流排頻率

前端匯流排（FSB)是將CPU連接到北橋晶元的匯流排。前端匯流排（FSB）頻率（即匯流排頻率）是直接影響CPU與內存直接數據交換速度。

4、倍頻系數

倍頻系數是指CPU主頻與外頻之間的相對比例關系。

5、緩存

緩存大小也是CPU的重要指標之一，而且緩存的結構和大小對CPU速度的影響非常大，CPU內緩存的運行頻率極高，一般是和處理器同頻運作，工作效率遠遠大於系統內存和硬碟。