POCO C++库学习和分析 -- Cache
1. Cache概述
在STL::map或者STL::set中，容器的尺寸是没有上限的，数目可以不断的扩充。并且在STL的容器中，元素是不会自动过期的，除非显式的被删除。Poco的Cache可以被看成是STL中容器的一个扩充，容器中的元素会自动过期(即失效)。在Poco实现的Cache框架中，基础的过期策略有两种。一种是LRU(Last Recent Used)，另外一种是基于时间的过期(Time based expiration)。在上述两种过期策略之上，还提供了两者之间的混合。
下面是相关的类：
1. LRUCache: 最近使用Cache。在内部维护一个Cache的最大容量M，始终只保存M个元素于Cache内部，当第M+1元素插入Cache中时，最先被放入Cache中的元素将失效。
2. ExpireCache: 时间过期Cache。在内部统一管理失效时间T，当元素插入Cache后，超过时间T，则删除。
3. AccessExpireCache: 时间过期Cache。同ExpireCache不同的是，当元素被访问后，重新开始计算该元素的超时时间，而不是只从元素插入时开始计时。
4. UniqueExpireCache: 时间过期Cache。同ExpireCache不同的是，每一个元素都有自己单独的失效时间。
5. UniqueAccessExpireCache：时间过期Cache。同AccessExpireCache不同的是，每一个元素都有自己单独的失效时间。
6. ExpireLRUCache：时间过期和LRU策略的混合体。当时间过期和LRU任一过期条件被触发时，容器中的元素失效。
7. AccessExpireLRUCache：时间过期和LRU策略的混合体。同ExpireLRUCache相比，当元素被访问后，重新开始计算该元素的超时时间，而不是只从元素插入时开始计时。
8. UniqueExpireLRUCache：时间过期和LRU策略的混合体。同ExpireLRUCache相比，每一个元素都有自己单独的失效时间。
9. UniqueAccessExpireLRUCache：时间过期和LRU策略的混合体。同UniqueExpireLRUCache相比，当元素被访问后，重新开始计算该元素的超时时间，而不是只从元素插入时开始计时。
2. Cache的内部结构
2.1 Cache类
下面是Poco中Cache的类图：
从类图中我们可以看到所有的Cache都有一个对应的strategy类。事实上strategy类负责快速搜索Cache中的过期元素。Cache和strategy采用了Poco中的同步事件机制(POCO
C++库学习和分析 -- 通知和事件 （四） )。
让我们来看AbstractCache的定义：
[cpp]
template
class AbstractCache
/// An AbstractCache is the interface of all caches.
{
public:
FIFOEvent, TEventMutex > Add;
FIFOEvent, TEventMutex > Update;
FIFOEvent Remove;
FIFOEvent Get;
FIFOEvent Clear;
typedef std::map > DataHolder;
typedef typename DataHolder::iterator Iterator;
typedef typename DataHolder::const_iterator ConstIterator;
typedef std::set KeySet;
AbstractCache()
{
initialize();
}
AbstractCache(const TStrategy& strat): _strategy(strat)
{
initialize();
}
virtual ~AbstractCache()
{
uninitialize();
}
// ...........
protected:
mutable FIFOEvent > IsValid;
mutable FIFOEvent Replace;
void initialize()
/// Sets up event registration.
{
Add += Delegate >(&_strategy, &TStrategy::onAdd);
Update += Delegate >(&_strategy, &TStrategy::onUpdate);
Remove += Delegate(&_strategy, &TStrategy::onRemove);
Get += Delegate(&_strategy, &TStrategy::onGet);
Clear += Delegate(&_strategy, &TStrategy::onClear);
IsValid += Delegate >(&_strategy, &TStrategy::onIsValid);
Replace += Delegate(&_strategy, &TStrategy::onReplace);
}
void uninitialize()
/// Reverts event registration.
{
Add -= Delegate >(&_strategy, &TStrategy::onAdd );
Update -= Delegate >(&_strategy, &TStrategy::onUpdate);
Remove -= Delegate(&_strategy, &TStrategy::onRemove);
Get -= Delegate(&_strategy, &TStrategy::onGet);
Clear -= Delegate(&_strategy, &TStrategy::onClear);
IsValid -= Delegate >(&_strategy, &TStrategy::onIsValid);
