C# dotnet 线程不安全的弱引用缓存

很多逻辑都会使用内存做缓存，这样可以提高运行效率。但是有一些逻辑很少会执行，但是如果有执行就是频繁调用。如我写了文本编辑器，在我打开文件的逻辑，将会不断调用正则判断逻辑，而平时编辑很少会调用。如果将这部分的正则逻辑缓存了，那么可以提升打开文件速度，但是在打开文件之后这部分就成为内存垃圾了。本文给大家一个弱引用缓存，也就是在频繁使用时从内存获取，在不使用时会被回收，这样可以提升性能也能减少内存使用

因为作为缓存，如果需要考虑线程安全，那么这部分的逻辑就复杂了。在不考虑线程安全下，开发一个弱引用缓存还是很简单

首先是创建一个字典，这个字典包含弱引用，这样在获取之前可以先从字典获取

        private readonly Dictionary<object, WeakReference<object>> _cacheList =
            new Dictionary<object, WeakReference<object>>();

在用户获取之前，需要知道，可能内存回收了。所以使用方法是获取或创建，也就是这个方法不能保证只有第一次获取时才创建，而是看内存回收

 public T GetOrCreate<T>(object key, Func<T> createFunc)

如果此时可以从内存获取，那么直接返回

            if (_cacheList.TryGetValue(key, out var weakReference))
            {
                if (weakReference.TryGetTarget(out var value))
                {
                    return (T) value;
                }
            }

如果不能从内存获取，就需要调用方法创建

            var t = createFunc();
            weakReference = new WeakReference<object>(t);
            _cacheList[key] = weakReference;
            return t;

所以获取方法如下

        /// <summary>
        /// 从缓存获取或在没有获取到创建
        /// </summary>
        public T GetOrCreate<T>(object key, Func<T> createFunc)
        {
            if (_cacheList.TryGetValue(key, out var weakReference))
            {
                if (weakReference.TryGetTarget(out var value))
                {
                    return (T) value;
                }
            }

            var t = createFunc();
            weakReference = new WeakReference<object>(t);
            _cacheList[key] = weakReference;
            return t;
        }

因为每次给一个 key 也不好用，有一些对象只需要一个类只有存在一个，可以使用类型作为 key 可以再写另一个方法

        /// <summary>
        /// 从缓存获取或在没有获取到创建
        /// </summary>
        public T GetOrCreate<T>(Func<T> createFunc)
        {
            var type = typeof(T);
            return GetOrCreate(type, createFunc);
        }

这个线程不安全的弱引用缓存所有代码很少，可以直接复制在项目使用

    /// <summary>
    /// 弱引用缓存
    /// </summary>
    public class WeakReferenceCache
    {
        /// <summary>
        /// 从缓存获取或在没有获取到创建
        /// </summary>
        public T GetOrCreate<T>(object key, Func<T> createFunc)
        {
            if (_cacheList.TryGetValue(key, out var weakReference))
            {
                if (weakReference.TryGetTarget(out var value))
                {
                    return (T) value;
                }
            }

            var t = createFunc();
            weakReference = new WeakReference<object>(t);
            _cacheList[key] = weakReference;
            return t;
        }

        /// <summary>
        /// 从缓存获取或在没有获取到创建
        /// </summary>
        public T GetOrCreate<T>(Func<T> createFunc)
        {
            var type = typeof(T);
            return GetOrCreate(type, createFunc);
        }

        private readonly Dictionary<object, WeakReference<object>> _cacheList =
            new Dictionary<object, WeakReference<object>>();
    }