庄周梦蝶

    Java的垃圾收集算法是分代的，因为根据2/8原则，80%的Java对象都是速生速灭的，因此将Java Heap划分为new和old，对两个区域采用不同的垃圾回收算法，在new代存活下来的对象转移到old区，这样一来大大提高了Java GC的效率。
    类似分代的思想在很多地方可以用到，分代的本质是根据对象生命周期的不同做区别处理，而不是采取一刀切的方式来提高系统的处理效率。推而广之，比如缓存的使用，现在很多web应用都采用了类似memcached这样的缓存挡在数据库前面分担负载，那么你可以将memcached理解成new代，而数据库是old代。memcached中存储的是查询的热点数据，新鲜火热，但是易失，并且在数据更新的时候被移除；而数据库保存了所有的数据，当缓存没有命中的时候才去查询数据库并存储到缓存。new和old这只是简单的二代划分，事实上现在越来越多的系统是多级缓存，页面缓存、memcached缓存、JVM内部缓存、查询缓存等等直到数据库，从web页面到后端是一个越来越old的过程，缓存对象持续的生命周期逐渐增长直到persist状态。
    具体到JVM内部缓存，我们通常使用LRU算法来实现一个安全有限的缓存，如直接继承LinkedHashMap将可以实现一个简单的LRUMap。基于内存使用上的考虑，我们会给LRUMap设定一个最大的capacity，当数据量超过这个capacity的时候将最近最少访问的元素移除来容纳新的元素。这样处理产生的问题是这个capactity不能设置得太大，因为怕内存不够用，但是不够大的结果可能是命中率没有那么高（跟你的场景相关），那么如何在保存内存安全的前提下更进一步缓存更多的对象呢？答案也是分代。LRUMap默认存储的都是对象的强引用，我们知道Java还有其他3种引用类：soft,weak和phantom。其中Soft引用是在jvm内存不够的时候进行回收，weak引用是在垃圾回收碰到的时候会被回收，显然weak->soft->strong三类引用的生命周期可以划分为3个代，我们将可以实现一个可以容纳更多对象的LRUMap：LRUMap设置两个阀值，一个是强引用的最大阀值，这个不能太大，一个是软引用的最大数目，当超过第一个阀值的时候，不是将LRU替换出来的对象移除，而是替代转换为软引用存储；如果软引用的数目也超过阀值，那么可以将软引用这个Map里的对象LRU替换成Weak引用存储或者简单移除。处理元素查询的时候，多了一个步骤，在查询强引用未果的情况下，需要再去查询软引用集合，不过都是O(1)复杂度的查询，不会成为明显的瓶颈。通过将缓存对象分代，我们实现了容难更多缓存对象的目标，大部分对象以强引用的形式存储，被LRU替换出去最近最少访问的元素以软引用存储，它们在内存不够的时候被垃圾回收，保证了内存使用上的安全性。我们在系统中采用了类似这样的缓存，缓存的命中率有了明显的提高。
    题目是《缓存的分代》，其实谈的是分代这种常见的设计或者说技巧，在需要处理大量对象的场景中，不采用一刀切的方式，而是根据对象的特点进行适当的分代处理，带来的效率提升可能是惊人的。

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