前面介紹完了併發編程的基礎構建模塊，也就是一些常用的基礎類，這裏做個簡單的例子，很常見的一個功能，緩存，緩存通常情況下看上去比較簡單，實際中各種緩存框架已經讓我們開發非常方便，但是假如自己新寫一個緩存功能呢，是否能做到高效且可伸縮呢？
下面做一個簡單緩存，用於改進一個計算費時且複雜的函數。先看一下原始功能：
由於這個工具計算方法傳入相同參數的結果也相同（在數學中是普遍的現象，其他情況下不一定），所以可將計算結果緩存起來（放到內存中，也就是放到某個屬性裏面存着），後續再用到的時候就不用重新計算了。首先想到的是放到一個Map中，結果如下：
因爲HashMap不是線程安全的，所以採用了比較保守的方法，整個方法都加上同步了，但這樣就帶來1個問題，同時只有1個線程能執行計算方法，其他線程都只能阻塞，計算方法時間較長，其他線程阻塞時間就很長。顯然不是我們希望得到的結果，我們需要改進一下：
（某些情況下確實可以，比如要計算的參數種類非常少，短時間內就能計算出全部參數的結果了，以後不會有新的參數了，這樣前期慢點，後續就沒問題了）
上面這段代碼，使用了ConcurrentHashMap消除了HashMap線程不安全的方法，也取消了synchronized同步，性能上來了，多線程併發使用也沒問題了。但還有一個不足，當兩個線程同時傳入相同的參數時，會導致重複執行（業務邏輯執行時間越長概率越大），我們希望的結果是相同參數只計算1次，後續再調用就從緩存中獲取就行了。
這樣就會引出一個問題，想要只計算1次，多線程還要同時獲取這個結果怎麼辦，不由得想到前面介紹過的一個類：FutureTask。FutureTask線程在計算時，所有其他線程使用get方法獲取值會阻塞，一旦計算完成，其他線程能馬上拿到結果，好，我們改造一下：
這樣看似不錯了，但也沒徹底解決同一個值只執行1次，只是將原來的概率降的非常低而已，假如realCalculate要執行2s，Calculate02中2s內進來的相同方法會都執行，而Calculate03中把時間降到了if(ft== null)中的方法執行時間，也就是說相同值同時執行時，可能同時初始化多個FutureTask，雖然概率很低。防止重複初始化我們自然想到了加鎖，看下面的代碼：
這個鎖有點類似單例模式中的單例初始化的鎖，好了，截至目前看似比較完美了，其實仍然有兩處不足：
1、 在創建FutureTask前加鎖，鎖的粒度比較大，同步功能越少對性能越好，其實還有更細的加鎖方式，就是使用ConcurrentHashMap內自己的鎖；
2、 FutureTask存在計算失敗的可能，如果計算線程被取消了怎麼辦，其他等待線程和後續的線程再執行時，這個參數對應的FutureTask已經損壞了，無法拿到結果了，所以當失敗時，需要清除FutureTask，換一個新的。
好，我們來看下面這個代碼：
這樣看來就完美一些了，這樣不僅高效，而且安全性也非常好，擴展性也不錯。
其實，再緩存設計中，如果不緩存最終結果，就要控制好緩存對象，否則會造成緩存污染問題，比如上面的程序中，沒緩存最終結果，而是緩存了FutureTask，FutureTask會引來一些其他問題，比如發生某些異常時，取消計算時等情況要清除緩存，這樣緩存才能計算成功。還有緩存逾期問題，每個結果需要指定一個時間，定期掃描逾期元素並刪除等，不過這些是緩存設計方法考慮的，此處例子以併發爲主，不做太多討論。