Java本地緩存Caffeine的簡單使用

更新時間：2023年12月28日 11:28:08 作者：一個風輕云淡

這篇文章主要介紹了Java本地緩存Caffeine的簡單使用,Caffeine 是基于 JAVA 8 的高性能本地緩存庫,并且在 spring5后,spring 官方放棄了 Guava,而使用了性能更優(yōu)秀的 Caffeine 作為默認緩存組件,需要的朋友可以參考下

Caffeine基本介紹

Caffeine 是基于 JAVA 8 的高性能本地緩存庫。并且在 spring5 (springboot 2.x) 后，spring 官方放棄了 Guava，而使用了性能更優(yōu)秀的 Caffeine 作為默認緩存組件。

Caffeine是在Guava Cache的基礎上做一層封裝，性能有明顯提高，二者同屬于內存級本地緩存。

使用Caffeine后無需使用Guava Cache，從并發(fā)的角度來講，Caffeine明顯優(yōu)于Guava，原因是使用了Java 8最新的StampedLock鎖技術。

本地緩存與分布式緩存對應，緩存進程和應用進程同屬于一個JVM，數(shù)據(jù)的讀、寫在一個進程內完成。

本地緩存沒有網(wǎng)絡開銷，訪問速度很快。

Caffeine提供靈活的結構來創(chuàng)建緩存，并且有以下特性：

自動加載條目到緩存中，可選異步方式
可以基于大小剔除
可以設置過期時間，時間可以從上次訪問或上次寫入開始計算
異步刷新
keys自動包裝在弱引用中
values自動包裝在弱引用或軟引用中
條目剔除通知
緩存訪問統(tǒng)計

簡單使用

導入pom依賴

<dependency>
    <groupId>com.github.ben-manes.caffeine</groupId>
    <artifactId>caffeine</artifactId>
    <version>2.6.2</version>
</dependency>

入門案例

        // 構建cache對象
        Cache<String, String> cache = Caffeine.newBuilder().build();
        // 存數(shù)據(jù)
        cache.put("k1", "v1");
        // 取數(shù)據(jù)
        String v1 = cache.getIfPresent("k1");
        System.out.println("k1 = " + v1);
        // 取數(shù)據(jù)，包含兩個參數(shù)：
        // 參數(shù)一：緩存的key
        // 參數(shù)二：Lambda表達式，表達式參數(shù)就是緩存的key，方法體是查詢數(shù)據(jù)庫的邏輯
        // 優(yōu)先根據(jù)key查詢JVM緩存，如果未命中，則執(zhí)行參數(shù)二的Lambda表達式
        String defaultkey = cache.get("k2", key -> {
            // 根據(jù)key去數(shù)據(jù)庫查詢數(shù)據(jù)
            return "v2";
        });
        System.out.println("k2 = " + defaultkey);

配置案例

public static LoadingCache<Long, User> loadingCache = Caffeine.newBuilder()
    // 初始的緩存空間大小
    .initialCapacity(5)
    // 緩存的最大條數(shù)
    .maximumSize(10)
    .expireAfterWrite(4, TimeUnit.SECONDS)
    .expireAfterAccess(10, TimeUnit.SECONDS)
    .refreshAfterWrite(6, TimeUnit.SECONDS)
    .recordStats()
    //設置緩存的移除通知
    .removalListener(new RemovalListener<Long, User>() {
        @Override
        public void onRemoval(@Nullable Long key, @Nullable User user, @NonNull RemovalCause removalCause) {
            System.out.printf("Key： %s ，值：%s was removed!原因 (%s) \n", key, user, removalCause);
        }
    })
    .build(id -> {
        System.out.println("緩存未命中，從數(shù)據(jù)庫加載，用戶id：" + id);
        return User.builder().id(id).userName("Lily").age(new Random().nextInt(20)).build();
    });

參數(shù)說明：

initialCapacity 初始的緩存空間大小
maximumSize 緩存的最大條數(shù)
maximumWeight 緩存的最大權重
expireAfterAccess 最后一次寫入或訪問后，經(jīng)過固定時間過期
expireAfterWrite 最后一次寫入后，經(jīng)過固定時間過期
refreshAfterWrite 寫入后，經(jīng)過固定時間過期，下次訪問返回舊值并觸發(fā)刷新
weakKeys 打開 key 的弱引用
weakValues 打開 value 的弱引用
softValues 打開 value 的軟引用
recordStats 緩存使用統(tǒng)計
expireAfterWrite 和 expireAfterAccess 同時存在時，以 expireAfterWrite 為準。
weakValues 和 softValues 不可以同時使用。
maximumSize 和 maximumWeight 不可以同時使用。

清除策略

Caffeine提供了三種緩存驅逐策略：

基于容量：設置緩存的數(shù)量上限

// 創(chuàng)建緩存對象
Cache<String, String> cache = Caffeine.newBuilder()
    .maximumSize(1) // 設置緩存大小上限為 1
    .build();

基于時間：設置緩存的有效時間

// 創(chuàng)建緩存對象
Cache<String, String> cache = Caffeine.newBuilder()
    // 設置緩存有效期為 10 秒，從最后一次寫入開始計時 
    .expireAfterWrite(Duration.ofSeconds(10)) 
    .build();

基于引用：設置緩存為軟引用或弱引用，利用GC來回收緩存數(shù)據(jù)。性能較差，不建議使用。

    // 構建cache對象
        Cache<String, String> cache = Caffeine.newBuilder()
                .weakKeys().weakValues().build();

Caffeine.weakKeys() 使用弱引用存儲key。如果沒有強引用這個key，則GC時允許回收該條目

Caffeine.weakValues() 使用弱引用存儲value。如果沒有強引用這個value，則GC時允許回收該條目

Caffeine.softValues() 使用軟引用存儲value, 如果沒有強引用這個value，則GC內存不足時允許回收該條目

引用類型	被垃圾回收時間	用途	生存時間
強引用	從來不會	對象的一般狀態(tài)	JVM停止運行時終止
軟引用	在內存不足時	對象緩存	內存不足時終止
弱引用	在垃圾回收時	對象緩存	gc運行后終止
虛引用	Unknown	Unknown	Unknown