面试题：Java LinkedHashSet在对象缓存应用中如何处理缓存淘汰策略

结合LinkedHashSet实现缓存淘汰策略
- 原理：LinkedHashSet 是 HashSet 的子类，它维护着一个双向链表来记录元素插入的顺序。这使得我们可以利用其特性实现按照插入顺序淘汰元素。
- 实现步骤：
  - 定义一个类来表示缓存，例如 SimpleObjectCache。
  - 在类中定义一个 LinkedHashSet 用于存储缓存对象，同时定义一个变量表示缓存的最大容量。
  - 实现一个 put 方法用于向缓存中添加元素。当添加元素时，先检查缓存是否已满。如果已满，移除链表头部（最早插入的元素），然后将新元素添加到链表尾部。
  - 示例代码如下：

import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.Set;

public class SimpleObjectCache {
    private Set<Object> cache;
    private int capacity;

    public SimpleObjectCache(int capacity) {
        this.cache = new LinkedHashSet<>();
        this.capacity = capacity;
    }

    public void put(Object obj) {
        if (cache.size() >= capacity) {
            // 移除最早插入的元素
            cache.remove(cache.iterator().next());
        }
        // 添加新元素到链表尾部
        cache.add(obj);
    }

    public Set<Object> getCache() {
        return cache;
    }
}

高并发场景下可能遇到的问题及解决方案
- 问题：
  - 线程安全问题：LinkedHashSet 本身不是线程安全的。在高并发环境下，多个线程同时操作 LinkedHashSet 可能会导致数据不一致、ConcurrentModificationException 等问题。例如，一个线程在遍历 LinkedHashSet 时，另一个线程对其进行了添加或删除操作，就会抛出 ConcurrentModificationException。
- 解决方案：
  - 使用 Collections.synchronizedSet：可以通过 Collections.synchronizedSet 方法将 LinkedHashSet 包装成线程安全的集合。示例如下：

import java.util.Collections;
import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.Set;

public class ThreadSafeSimpleObjectCache {
    private Set<Object> cache;
    private int capacity;

    public ThreadSafeSimpleObjectCache(int capacity) {
        LinkedHashSet<Object> linkedHashSet = new LinkedHashSet<>();
        this.cache = Collections.synchronizedSet(linkedHashSet);
        this.capacity = capacity;
    }

    public void put(Object obj) {
        synchronized (cache) {
            if (cache.size() >= capacity) {
                cache.remove(cache.iterator().next());
            }
            cache.add(obj);
        }
    }

    public Set<Object> getCache() {
        synchronized (cache) {
            return new LinkedHashSet<>(cache);
        }
    }
}

 - **使用 `ConcurrentHashMap` 结合自定义双向链表**：`ConcurrentHashMap` 提供了线程安全的哈希表。可以结合自定义的双向链表来实现类似 `LinkedHashSet` 的功能，同时保证线程安全。这种方式相比 `Collections.synchronizedSet` 可能具有更好的性能，因为 `ConcurrentHashMap` 采用了分段锁机制，而不是像 `Collections.synchronizedSet` 那样使用全局锁。实现起来会更复杂一些，需要自己维护双向链表的插入、删除等操作。

星途面试题库

面试题：Java LinkedHashSet在对象缓存应用中如何处理缓存淘汰策略

知识考点

面试题答案