java固定大小队列的几种实现方式详解

java固定大小队列的几种实现方式详解

目录前言基于Hutool中的FixedLinkedHashMap基于Guava的EvictingQueue基于Redis的list操作总结

前言

最近团队有同学在开发中，遇到一个需求，统计最近10次的异常次数，咨询有没有类似的list。针对这个问题，记录一下几种处理方式。

基于Hutool中的FixedLinkedHashMap

引入maven依赖

cn.hutool

hutool-all

5.4.0

使用示例

// 初始化时指定大小

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

// 其余写入和读取操作同LinkedHashMap类似

// 对于key，可以按照自己的业务需求填写

fixedLinkedHashMap.put(UUID.randomUUID().toString(), 1);

// 读取操作

// 获取元素个数

long size = fixedLinkedHashMap.values().size();

// 统计其中的总和

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

基于Guava的EvictingQueue

引入maven依赖

com.google.guava

guava

30.1.1-jre

使用示例

// 初始化时指定大小

private final EvictingQueue evictingQueue = EvictingQueue.create(LIST_SIZE);

// 添加元素

evictingQueue.add(MOCK_EXCEPTION_COUNT);

// 读取元素

// 元素个数

size = evictingQueue.size();

// 统计其中的和

sum = evictingQueue.stream().mapToInt(value -> value).sum();

注意: 引入了目前(2021-07-12)最新的guava版本30.1.1-jre，EvictingQueue类还是标记了@Beta。

基于Redis的list操作

示例在SpringBoot应用中，使用RedisTemplate。

主要基于Redis列表的三个操作。

LPUSH:将元素插入头部

LTRIM:TPOfXKD 对列表进行裁剪，可以指定起始位置

LRANGE: 获取列表指定范围内的元素

引入maven依赖

org.springframework.boot

spring-boot-starter-data-redis

使用示例

// 初始化RedisTemplate

@Resource

private RedisTemplate redisTemplate;

ListOperations 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 range = stringIntegerListOperations.range(REDIS_LIST_KEY, 0, LIST_SIZE - 1);

// 对结果操作

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 fixedLinkedHashMap = new FixedLinkedHashMap<>(LIST_SIZE);

private final EvictingQueue evictingQueue = EvictingQueue.create(LIST_SIZE);

@Resource

private RedisTemplate 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 stringIntegerListOperations = redisTemplate.opsForList();

stringIntegerListOperations.leftPush(REDIS_LIST_KEY, MOCK_EXCEPTION_COUNT);

stringIntegerListOperations.trim(REDIS_LIST_KEY, 0, LIST_SIZE - 1);

List 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);

}

}

}

程序启动一段时间后的日志，可以看到是满足要求的。

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

总结

以上三种方式均可实现固定长度的list。FixedLinkedHasTPOfXKDhMap和EvictingQueue是基于内存的，所以仅支持节点情况。而基于Redis的list除了单节点情况，同样可以在分布式情况使用。

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