java固定大小隊列的幾種實現方式詳解

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前言

最近團隊有同學在開發中，遇到一個需求，統計最近10次的異常次數，咨詢有沒有類似的list。針對這個問題，記錄一下幾種處理方式。

基於Hutool中的FixedLinkedHashMap

引入maven依賴

<dependency>
   <groupId>cn.hutool</groupId>
   <artifactId>hutool-all</artifactId>
   <version>5.4.0</version>
</dependency>

使用示例

// 初始化時指定大小
private final FixedLinkedHashMap<String, Integer> fixedLinkedHashMap = new FixedLinkedHashMap<>(LIST_SIZE);

// 其餘寫入和讀取操作同LinkedHashMap類似
// 對於key，可以按照自己的業務需求填寫
fixedLinkedHashMap.put(UUID.randomUUID().toString(), 1);

// 讀取操作
// 獲取元素個數
long size = fixedLinkedHashMap.values().size();
// 統計其中的總和
int sum = fixedLinkedHashMap.values().stream().mapToInt(value -> value).sum();

基於Guava的EvictingQueue

引入maven依賴

<dependency>
   <groupId>com.google.guava</groupId>
   <artifactId>guava</artifactId>
   <version>30.1.1-jre</version>
</dependency>

使用示例

// 初始化時指定大小
private final EvictingQueue<Integer> evictingQueue = EvictingQueue.create(LIST_SIZE);

// 添加元素
evictingQueue.add(MOCK_EXCEPTION_COUNT);

// 讀取元素
// 元素個數
size = evictingQueue.size();
// 統計其中的和
sum = evictingQueue.stream().mapToInt(value -> value).sum();

註意: 引入瞭目前(2021-07-12)最新的guava版本30.1.1-jre，EvictingQueue類還是標記瞭@Beta。

基於Redis的list操作

示例在SpringBoot應用中，使用RedisTemplate。

主要基於Redis列表的三個操作。

  1. LPUSH:將元素插入頭部
  2. LTRIM: 對列表進行裁剪，可以指定起始位置
  3. LRANGE: 獲取列表指定范圍內的元素

引入maven依賴

<dependency>
   <groupId>org.springframework.boot</groupId>
   <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

使用示例

// 初始化RedisTemplate
@Resource
private RedisTemplate<String, Integer> redisTemplate;


ListOperations<String, Integer> stringIntegerListOperations = redisTemplate.opsForList();
// LPUSH操作
stringIntegerListOperations.leftPush(REDIS_LIST_KEY, MOCK_EXCEPTION_COUNT);
// LTRIM
stringIntegerListOperations.trim(REDIS_LIST_KEY, 0, LIST_SIZE - 1);
// LRANGE操作
List<Integer> range = stringIntegerListOperations.range(REDIS_LIST_KEY, 0, LIST_SIZE - 1);

// 對結果操作
size = range.size();
sum = range.stream().mapToInt(value -> value).sum();

完整示例

@Service
@Slf4j
public class FixedListScheduler {

  private static final int LIST_SIZE = 10;

  private static final int MOCK_EXCEPTION_COUNT = 1;

  private static final String REDIS_LIST_KEY = "redis_fixed_list";

  private final FixedLinkedHashMap<String, Integer> fixedLinkedHashMap = new FixedLinkedHashMap<>(LIST_SIZE);

  private final EvictingQueue<Integer> evictingQueue = EvictingQueue.create(LIST_SIZE);

  @Resource
  private RedisTemplate<String, Integer> redisTemplate;

  @Scheduled(cron = "*/1 * * * * ?")
  public void schedule() {
    fixedLinkedHashMap.put(UUID.randomUUID().toString(), MOCK_EXCEPTION_COUNT);

    long size = fixedLinkedHashMap.values().size();
    int sum = fixedLinkedHashMap.values().stream().mapToInt(value -> value).sum();

    log.info("fixedLinkedHashMap size:{}, sum:{}", size, sum);
    evictingQueue.add(MOCK_EXCEPTION_COUNT);
    size = evictingQueue.size();
    sum = evictingQueue.stream().mapToInt(value -> value).sum();
    log.info("evictingQueue size:{}, sum:{}", size, sum);

    ListOperations<String, Integer> stringIntegerListOperations = redisTemplate.opsForList();
    stringIntegerListOperations.leftPush(REDIS_LIST_KEY, MOCK_EXCEPTION_COUNT);
    stringIntegerListOperations.trim(REDIS_LIST_KEY, 0, LIST_SIZE - 1);

    List<Integer> range = stringIntegerListOperations.range(REDIS_LIST_KEY, 0, LIST_SIZE - 1);
    if (!CollectionUtils.isEmpty(range)) {
      sum = range.stream().mapToInt(value -> value).sum();
      log.info("redis FixedList size:{}, sum:{}", range.size(), sum);
    }
  }
}

程序啟動一段時間後的日志，可以看到是滿足要求的。

2021-07-12 18:35:29.006  INFO 8622 — [pool-2-thread-1] com.yichao.myblogs.FixedListScheduler    : evictingQueue size:10, sum:10
2021-07-12 18:35:29.009  INFO 8622 — [pool-2-thread-1] com.yichao.myblogs.FixedListScheduler    : redis FixedList size:10, sum:10
2021-07-12 18:35:30.002  INFO 8622 — [pool-2-thread-1] com.yichao.myblogs.FixedListScheduler    : fixedLinkedHashMap size:10, sum:10
2021-07-12 18:35:30.002  INFO 8622 — [pool-2-thread-1] com.yichao.myblogs.FixedListScheduler    : evictingQueue size:10, sum:10
2021-07-12 18:35:30.005  INFO 8622 — [pool-2-thread-1] com.yichao.myblogs.FixedListScheduler    : redis FixedList size:10, sum:10
2021-07-12 18:35:31.005  INFO 8622 — [pool-2-thread-1] com.yichao.myblogs.FixedListScheduler    : fixedLinkedHashMap size:10, sum:10
2021-07-12 18:35:31.005  INFO 8622 — [pool-2-thread-1] com.yichao.myblogs.FixedListScheduler    : evictingQueue size:10, sum:10
2021-07-12 18:35:31.008  INFO 8622 — [pool-2-thread-1] com.yichao.myblogs.FixedListScheduler    : redis FixedList size:10, sum:10
2021-07-12 18:35:32.005  INFO 8622 — [pool-2-thread-1] com.yichao.myblogs.FixedListScheduler    : fixedLinkedHashMap size:10, sum:10
2021-07-12 18:35:32.005  INFO 8622 — [pool-2-thread-1] com.yichao.myblogs.FixedListScheduler    : evictingQueue size:10, sum:10
2021-07-12 18:35:32.009  INFO 8622 — [pool-2-thread-1] com.yichao.myblogs.FixedListScheduler    : redis FixedList size:10, sum:10
2021-07-12 18:35:33.002  INFO 8622 — [pool-2-thread-1] com.yichao.myblogs.FixedListScheduler    : fixedLinkedHashMap size:10, sum:10
2021-07-12 18:35:33.002  INFO 8622 — [pool-2-thread-1] com.yichao.myblogs.FixedListScheduler    : evictingQueue size:10, sum:10
2021-07-12 18:35:33.005  INFO 8622 — [pool-2-thread-1] com.yichao.myblogs.FixedListScheduler    : redis FixedList size:10, sum:10

總結

以上三種方式均可實現固定長度的list。FixedLinkedHashMap和EvictingQueue是基於內存的，所以僅支持節點情況。而基於Redis的list除瞭單節點情況，同樣可以在分佈式情況使用。

到此這篇關於java固定大小隊列的文章就介紹到這瞭,更多相關java固定大小隊列內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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