使用面向概念的內存緩存設計

Question

什麼是內存緩存？我從網上找不到關於它的很多信息。實際上，我被要求用C++設計一個基於OO概念的內存緩存，但是不知道如何開始。任何建議，將不勝感激。

Answer 1

這取決於上下文，但通常情況下，內存中緩存會存儲一些值，以便稍後可以檢索它，而不是創建新對象。這通常與數據庫結合使用 - 或者實際上任何構建/檢索對象的應用程序都是昂貴的。

對於一個簡單的內存緩存，想象下面的僞類（違反噸的最佳實踐，所以不要將它複製！）：

class Integer { 
    int value; 

public: 

    Integer(int value) : value(value) { 
     sleep(1000); // Simulates an expensive constructor 
    } 
}; 

現在，假設你需要創建該類的實例：

Integer one(1); 
Integer two(2); 
// etc. 

...但後來（在另一種方法）也許你需要創建一個新實例2 ：

Integer two(2); 

這很貴。如果你可以回收舊的價值呢？使用構造函數，這是不可能的，但我們可以很容易地做到這一點使用工廠方法：

class Integer { 
    int value; 

    static std::map<int, Integer> cache; 

    Integer(int value) : value(value) { 
     sleep(1000); // Simulates an expensive constructor 
    } 

    friend Integer make_int(int); 
}; 

Integer make_int(int value) { 
    std::map<int, Integer>::iterator i = Integer::cache.find(value); 
    if (i != Integer::cache.end()) 
     return i->second; 

    Integer ret = Integer(value); 
    Integer::cache[value] = ret; 
    return ret; 
} 

現在我們可以使用make_int創建或檢索一個整數。每個值將只創建一次：

Integer one = make_int(1); 
Integer two = make_int(2); 
Integer other = make_int(2); // Recycles instance from above. 

Answer 2

一個內存中緩存用於存儲通常被存儲在外部，就像一個數據庫記錄，一個HTTP請求，或一個文件的內容的東西。通常，您將維護一個LRU的對象列表。這很容易管理，因爲您只需要在獲取請求時將對象移到列表的頭部，並在需要添加新對象時刪除列表中的最後一個對象。顯然，你可以增加很多複雜度來調整這種行爲，但這是基本的算法。

您可能需要一個「通讀」緩存。也就是說，程序總是要求緩存尋找它需要的對象，如果它不存在於緩存中，則取決於緩存來獲取它。這樣，它簡化了編程，因爲應用程序不必去兩個不同的地方來獲取對象。如果您可以修改已經負責讀取對象的現有模塊（例如，DAO），它也可以隱藏添加緩存。

Answer 3

memcached有C++ API，並可能是值得看一下它是否符合你的需求：

免費&開源的，高性能的，分佈式的內存對象緩存系統，在本質上是通用的，但用於用於通過減輕數據庫負載來加速動態Web應用程序。

Memcached是從數據庫調用，API調用，或頁面 渲染的結果 在內存中的鍵值 商店任意 數據（字符串，對象）的小塊。