java三级缓存设计

‘壹’ 三级缓存的使用

关于图片的处理，必不可少要用到三级缓存技术。

什么是三级缓存？

三级缓存一般分为内存--本地--网络三级缓存

内存（手机内存）：内存相对于磁盘缓存，速度会快很多，但是缺点就是容量较小，不能存储大容量数据，且容易被系统回收。LruCache

磁盘（SD卡）：相对于内存来说存储空间很大，能够存储较多的数据。DiskLruCache（DiskLruCache是非Google官方编写，但获得官方认证的硬盘缓存类，该类没有限定在Android内，所以理论上 java 应用也可以使用DiskLreCache来缓存。）

网络：服务器端，通过HTTP请求获得。

具体流程就是，同一张图片从网络获取一次，然后在本地缓存下来，之后加载同一张图片的时候就从缓存中去加载。
先在内存中查找，找到就进行加载，否则去磁盘查找，找到将图片添加到内存中，加载显示，否则从网络加载，并且缓存到内存和磁盘，并返回。这就是完整的三级缓存过程。

这里需要介绍的是内存缓存一共分为四类：强引用、软引用、弱引用和虚引用（后面我会再专门整理一篇博客的~）

到这里三级缓存应该大概明白了吧，下面是我写的实现demo

Activity和布局文件都比较简单，布局中只有一个imageView，实例化上面个工具类，调用loadBitmap方法即可，这里就不贴出来了。

第一次打开时log信息：

关闭后打开log信息:

以上是三级缓存的使用。

‘贰’ 为什么CPU要分一级缓存、二级缓存和三级缓存

CPU缓存就是CPU内部的缓存运行频率，缓存的大小与结构对CPU速度的影响较大，因此缓存大小也是CPU重要的性能指标之一。

CPU缓存的作用主要是为了解决CPU运算速度与内存读写速度不匹配的矛盾，而缓存的容量要比内存要小的太多，但是其速度要比内存快的多，因此这样会让CPU使用很长的时间等待数据到来或把数据写入内存中。

搜索在缓存中的数据是内存中的一小部分，但这一小部分是短时间内CPU即将访问的，当CPU调用大量数据时，就能够避开内存直接从缓存中调用，从而加快读取速度。

当CPU需要读取数据并进行计算时，首先需要将CPU缓存中查到所需的数据，并在最短的时间下交付给CPU。

如果没有查到所需的数据，CPU就会提出“要求”经过缓存从内存中读取，再原路返回至CPU进行计算。而同时，把这个数据所在的数据也调入缓存，可以使得以后对整块数据的读取都从缓存中进行，不必再调用内存。

一级缓存（L1 Cache）

CPU一级缓存，就是指CPU的第一层级的高速缓存，主要当担的工作是缓存指令和缓存数据。一级缓存的容量与结构对CPU性能影响十分大，但是由于它的结构比较复杂，又考虑到成本等因素，一般来说，CPU的一级缓存较小，通常CPU的一级缓存也就能做到256KB左右的水平。

二级缓存（L2 Cache66）

CPU二级缓存，就是指CPU的第二层级的高速缓存，而二级缓存的容量会直接影响到CPU的性能，二级缓存的容量越大越好。例如intel的第八代i7-8700处理器，共有六个核心数量，而每个核心都拥有256KB的二级缓存，属于各核心独享，这样二级缓存总数就达到了1.5MB。

三级缓存（L3 Cache）

CPU三级缓存，就是指CPU的第三层级的高速缓存，其作用是进一步降低内存的延迟，同时提升海量数据量计算时的性能。和一级缓存、二级缓存不同的是，三级缓存是核心共享的，能够将容量做的很大。

CPU的核心数量、高频高低都会影响性能，但如果让CPU更聪明、更有效率的执行计算任务，那么缓存的作用就至关重要了。

(2)java三级缓存设计扩展阅读：

CPU主要性能参数：

1、主频

主频也叫时钟频率，单位是兆赫（MHz）或千兆赫（GHz），用来表示CPU的运算、处理数据的速度。

2、外频

外频是CPU的基准频率，单位是MHz。CPU的外频决定着整块主板的运行速度。

3、总线频率

前端总线（FSB)是将CPU连接到北桥芯片的总线。前端总线（FSB）频率（即总线频率）是直接影响CPU与内存直接数据交换速度。

4、倍频系数

倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系。

5、缓存

缓存大小也是CPU的重要指标之一，而且缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大，CPU内缓存的运行频率极高，一般是和处理器同频运作，工作效率远远大于系统内存和硬盘。