本文详细介绍了如何使用GuavaCache作为本地缓存策略，以提高接口处理速度，包括缓存实现、封装类设计、管理界面功能及优化策略。
由于项目的实际情况，需要缓存一些比较不经常改动的数据在本地服务器中，以提高接口处理的速度。决定采用Guava Cache之后，整理了一些具体需求：
- 由于要缓存的key-value对比较多，需要一个封装好的类被继承，子类可以简单的实现把key-value缓存到Guava Cache中；
- 需要定义一个接口，简单的定义一个get(K key)方法，方便使用；
- 需要有一个管理界面，统计缓存的命中率、记录数，以便以后做出相应的调整；
- 需要有一个管理界面，重设、清空缓存中的数据，或使缓存中的数据失效，以强行让服务器重新从数据库获取数据，并记录重置的时间；
- 需要有一个管理界面，分页查看缓存中的具体内容。
现在，该系统已经实现，并已经在正式环境中运行了一段时间，日均总命中次数超过一百万，大部分缓存的命中率在98%以上，为某些接口的请求节省了一半的时间。
Guava Cache简介：
Guava Cache提供了一种把数据（key-value对）缓存到本地（JVM）内存中的机制，适用于很少会改动的数据，比如地区信息、系统配置、字典数据，等。Guava Cache与ConcurrentMap很相似，但也不完全一样。最基本的区别是ConcurrentMap会一直保存所有添加的元素，直到显式地移除。相对地，Guava Cache为了限制内存占用，通常都设定为自动回收元素。
本文介绍了一种对Guava LoadingCache的封装使用，并提供管理页面的实现。
首先，介绍一些Guava Cache的基本概念：
Guava提供两种不同的方法来加载数据：
- CacheLoader：在build cache的时候定义一个CacheLoader来获取数据，适用的情况：有固定的方式可以根据key来加载或计算value的值，比如从数据库中获取数据
- Callable：在get的时候传入一个Callable对象，适用的情况：如果从缓存中获取不到数据，则另外计算一个出来，并把计算结果加入到缓存中
另外，还可以使用cache.put(key, value)方法直接向缓存中插入值，但不推荐使用，因为这样会多了一步操作。
缓存回收方式：
1、基于容量的回收（size-based eviction），有两种方式，接近最大的size或weight时回收：
- 基于maximumSize(long)：一个数据项占用一个size单位，适用于value是固定大小的情况
- 基于maximumWeight(long)：对不同的数据项计算weight，适用于value不定大小的情况，比如value为Map类型时，可以把map.size()作为weight
2、定时回收（Timed Eviction）：
- expireAfterAccess(long, TimeUnit)：缓存项在给定时间内没有被读/写，则回收。
- expireAfterWrite(long, TimeUnit)：缓存项在给定时间内没有被写访问（创建或覆盖），则回收。
3、基于引用的回收（Reference-based Eviction），通过使用弱引用的键或值、或软引用的值，把缓存设置为允许垃圾回收器回收：
- CacheBuilder.weakKeys()：使用弱引用存储键。当键没有其它（强或软）引用时，缓存项可以被GC回收
- CacheBuilder.weakValues()：使用弱引用存储值。当值没有其它（强或软）引用时，缓存项可以被GC回收
- CacheBuilder.softValues()：使用软引用存储值。软引用只有在响应内存需要时，才按照全局最近最少使用的顺序回收。影响性能，不推荐使用。
4、显式清除（invalidate）
- 个别清除：Cache.invalidate(key)
- 批量清除：Cache.invalidateAll(keys)
- 清除所有缓存项：Cache.invalidateAll()
什么时候发生缓存清理：
使用CacheBuilder构建的缓存不会"自动"执行清理和回收工作，也不会在某个缓存项过期后马上清理，也没有诸如此类的清理机制。它是在写操作时顺带做少量的维护工作(清理);如果写操作太少，读操作的时候也会进行少量维护工作。
基于容量的回收原则：
基本原则是LRU，但是按照每个Segment来清除的。比如：
一个maximumSize为100的Cache，concurrencyLevel=4，则如果开始清除缓存时，那些segment中size>25的会被优先清除掉只剩下25个。
移除监听器（Removal Listener）：
通过
CacheBuilder.removalListener(RemovalListener)，可以声明一个监听器，以便缓存项被移除时做一些额外操作，RemovalListener会获取移除通知[RemovalNotification]，里面包含移除原因[RemovalCause]、键和值。
注：耗性能。可以使用
RemovalListeners.asynchronous(RemovalListener, Executor)定义监听器为异步操作。
统计功能：
CacheBuilder.recordStats()用来开启Guava Cache的统计功能。统计打开后，Cache.stats()方法会返回CacheStats对象以提供一些统计信息。具体信息可以查看CacheStats类的定义。
asMap视图：
asMap视图提供了缓存的ConcurrentMap形式，但它的get方法不会往缓存中加入数据，实质上等同于
cache.getIfPresent(key)。可以用它来遍历查看缓存中的所有数据。
下面介绍对Guava Cache进行封装使用的具体方法：
使用的设计模式：策略模式（Strategy）
关于这种设计模式，具体请参考：
http://zz563143188.iteye.com/blog/1847029 （第13种）
这种设计模式的关系图如下：
总策略：利用Guava Cache来存放我们自己的数据。
图中3+1种角色和代码的对应关系如下：
- Context：Service.java，（策略的使用者）
- Strategy：ILocalCache.java，（定义策略的接口）
- ConcreteStrategy：LCAreaIdToArea.java，其他ILocalCache实现类 ……，（实现策略的类）
- 辅助类：GuavaAbstractLoadingCache.java，（实现策略的辅助类，就是封装了Guava Cache的一个类）
各角色对应的具体功能如下：
- Service：cache的使用者
- Cache接口：定义一个get()方法，通过key获取value
- Cache实现类：利用辅助类，实现Cache接口的get()方法
- Guava Cache实现辅助类：封装了对Guava Cache的利用，包括cache的创建、从数据源获取数据、定义过时策略、等
除了上面的核心功能模块，其他辅助的功能模块如下：
Cache管理类：封装了对所有实现类进行管理的一些方法，包括清空Cache中的数据、查看数据、查看统计信息、等
Cache Controller：调用Cache管理类，为管理页面提供Web HTTP接口
Cache管理页面：Web页面，用于查看Cache列表、统计信息、数据，清空缓存，等
各模块的具体代码，代码中已经包括了比较详尽的注解：
主要的依赖包：
- <dependency>
- <groupId>com.google.guava</groupId>
- <artifactId>guava</artifactId>
- <version>18.0</version>
- </dependency>
<dependency>
<groupId>com.google.guava</groupId>
<artifactId>guava</artifactId>
<version>18.0</version>
</dependency>Cache接口：定义一个get()方法，通过key获取value
- /**
- * 本地缓存接口
- * @author XuJijun
- *
- * @param <K> Key的类型
- * @param <V> Value的类型
- */
- public interface ILocalCache <K, V> {
- /**
- * 从缓存中获取数据
- * @param key
- * @return value
- */
- public V get(K key);
- }
/**
* 本地缓存接口
* @author XuJijun
*
* @param <K> Key的类型
* @param <V> Value的类型
*/
public interface ILocalCache <K, V> {
/**
* 从缓存中获取数据
* @param key
* @return value
*/
public V get(K key);
}Guava Cache实现辅助类：封装了对Guava Cache的利用，包括cache的创建、从数据源获取数据、定义过时策略、等
- package com.xjj.cache.guava;
- /**
- * 抽象Guava缓存类、缓存模板。
- * 子类需要实现fetchData(key)，从数据库或其他数据源（如Redis）中获取数据。
- * 子类调用getValue(key)方法，从缓存中获取数据，并处理不同的异常，比如value为null时的InvalidCacheLoadException异常。
- *
- * @author XuJijun
- * @Date 2015-05-18
- *
- * @param <K> key 类型
- * @param <V> value 类型
- */
- public abstract class GuavaAbstractLoadingCache <K, V> {
- protected final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());
- //用于初始化cache的参数及其缺省值
- private int maximumSize = 1000; //最大缓存条数，子类在构造方法中调用setMaximumSize(int size)来更改
- private int expireAfterWriteDuration = 60; //数据存在时长，子类在构造方法中调用setExpireAfterWriteDuration(int duration)来更改
- private TimeUnit timeUnit = TimeUnit.MINUTES; //时间单位（分钟）
- private Date resetTime; //Cache初始化或被重置的时间
- private long highestSize=0; //历史最高记录数
- private Date highestTime; //创造历史记录的时间
- private LoadingCache<K, V> cache;
- /**
- * 通过调用getCache().get(key)来获取数据
- * @return cache
- */
- public LoadingCache<K, V> getCache() {
- if(cache == null){ //使用双重校验锁保证只有一个cache实例
- synchronized (this) {
- if(cache == null){
- cache = CacheBuilder.newBuilder().maximumSize(maximumSize) //缓存数据的最大条目，也可以使用.maximumWeight(weight)代替
- .expireAfterWrite(expireAfterWriteDuration, timeUnit) //数据被创建多久后被移除
- .recordStats() //启用统计
- .build(new CacheLoader<K, V>() {
- @Override
- public V load(K key) throws Exception {
- return fetchData(key);
- }
- });
- this.resetTime = new Date();
- this.highestTime = new Date();
- logger.debug("本地缓存{}初始化成功", this.getClass().getSimpleName());
- }
- }
- }
- return cache;
- }
- /**
- * 根据key从数据库或其他数据源中获取一个value，并被自动保存到缓存中。
- * @param key
- * @return value,连同key一起被加载到缓存中的。
- */
- protected abstract V fetchData(K key);
- /**
- * 从缓存中获取数据（第一次自动调用fetchData从外部获取数据），并处理异常
- * @param key
- * @return Value
- * @throws ExecutionException
- */
- protected V getValue(K key) throws ExecutionException {
- V result = getCache().get(key);
- if(getCache().size() > highestSize){
- highestSize = getCache().size();
- highestTime = new Date();
- }
- return result;
- }
- public long getHighestSize() {
- return highestSize;
- }
- public Date getHighestTime() {
- return highestTime;
- }
- public Date getResetTime() {
- return resetTime;
- }
- public void setResetTime(Date resetTime) {
- this.resetTime = resetTime;
- }
- public int getMaximumSize() {
- return maximumSize;
- }
- public int getExpireAfterWriteDuration() {
- return expireAfterWriteDuration;
- }
- /**
- * 设置最大缓存条数
- * @param maximumSize
- */
- public void setMaximumSize(int maximumSize) {
- this.maximumSize = maximumSize;
- }
- /**
- * 设置数据存在时长（分钟）
- * @param expireAfterWriteDuration
- */
- public void setExpireAfterWriteDuration(int expireAfterWriteDuration) {
- this.expireAfterWriteDuration = expireAfterWriteDuration;
- }
- }
package com.xjj.cache.guava;
/**
* 抽象Guava缓存类、缓存模板。
* 子类需要实现fetchData(key)，从数据库或其他数据源（如Redis）中获取数据。
* 子类调用getValue(key)方法，从缓存中获取数据，并处理不同的异常，比如value为null时的InvalidCacheLoadException异常。
*
* @author XuJijun
* @Date 2015-05-18
*
* @param <K> key 类型
* @param <V> value 类型
*/
public abstract class GuavaAbstractLoadingCache <K, V> {
protected final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());
//用于初始化cache的参数及其缺省值
private int maximumSize = 1000; //最大缓存条数，子类在构造方法中调用setMaximumSize(int size)来更改
private int expireAfterWriteDuration = 60; //数据存在时长，子类在构造方法中调用setExpireAfterWriteDuration(int duration)来更改
private TimeUnit timeUnit = TimeUnit.MINUTES; //时间单位（分钟）
private Date resetTime; //Cache初始化或被重置的时间
private long highestSize=0; //历史最高记录数
private Date highestTime; //创造历史记录的时间
private LoadingCache<K, V> cache;
/**
* 通过调用getCache().get(key)来获取数据
* @return cache
*/
public LoadingCache<K, V> getCache() {
if(cache == null){ //使用双重校验锁保证只有一个cache实例
synchronized (this) {
if(cache == null){
cache = CacheBuilder.newBuilder().maximumSize(maximumSize) //缓存数据的最大条目，也可以使用.maximumWeight(weight)代替
.expireAfterWrite(expireAfterWriteDuration, timeUnit) //数据被创建多久后被移除
.recordStats() //启用统计
.build(new CacheLoader<K, V>() {
@Override
public V load(K key) throws Exception {
return fetchData(key);
}
});
this.resetTime = new Date();
this.highestTime = new Date();
logger.debug("本地缓存{}初始化成功", this.getClass().getSimpleName());
}
}
}
return cache;
}
/**
* 根据key从数据库或其他数据源中获取一个value，并被自动保存到缓存中。
* @param key
* @return value,连同key一起被加载到缓存中的。
*/
protected abstract V fetchData(K key);
/**
* 从缓存中获取数据（第一次自动调用fetchData从外部获取数据），并处理异常
* @param key
* @return Value
* @throws ExecutionException
*/
protected V getValue(K key) throws ExecutionException {
V result = getCache().get(key);
if(getCache().size() > highestSize){
highestSize = getCache().size();
highestTime = new Date();
}
return result;
}
public long getHighestSize() {
return highestSize;
}
public Date getHighestTime() {
return highestTime;
}
public Date getResetTime() {
return resetTime;
}
public void setResetTime(Date resetTime) {
this.resetTime = resetTime;
}
public int getMaximumSize() {
return maximumSize;
}
public int getExpireAfterWriteDuration() {
return expireAfterWriteDuration;
}
/**
* 设置最大缓存条数
* @param maximumSize
*/
public void setMaximumSize(int maximumSize) {
this.maximumSize = maximumSize;
}
/**
* 设置数据存在时长（分钟）
* @param expireAfterWriteDuration
*/
public void setExpireAfterWriteDuration(int expireAfterWriteDuration) {
this.expireAfterWriteDuration = expireAfterWriteDuration;
}
}
Cache实现类：利用辅助类，实现Cache接口的get()方法，（以一个areaId -> Area为例子）
- package com.xjj.entity;
- public class Area {
- private int id;
- private int parentCode;
- private String name;
- private int code;
- private String pinyin;
- private int type;
- public char getFirstLetter(){
- return pinyin.charAt(0);
- }
- //省略其他getter和setter
- }
- package com.xjj.cache.local.impl;
- /**
- * 本地缓存：areaId -> Area
- * @author XuJijun
- *
- */
- @Component
- public class LCAreaIdToArea extends GuavaAbstractLoadingCache<Integer, Area> implements ILocalCache<Integer, Area> {
- //@Autowired
- //private AreasDAO areasDAO;
- //由Spring来维持单例模式
- private LCAreaIdToArea(){
- setMaximumSize(3000); //最大缓存条数
- }
- @Override
- public Area get(Integer key) {
- try {
- return getValue(key);
- } catch (Exception e) {
- logger.error("无法根据areaId={}获取Area，可能是数据库中无该记录。", key ,e);
- return null;
- }
- }
- /**
- * 从数据库中获取数据
- */
- @Override
- protected Area fetchData(Integer key) {
- logger.debug("测试：正在从数据库中获取area，area id={}", key);
- //return areasDAO.getAreaById(key);
- //测试专用，实际项目使用areaDao从数据库中获取数据
- Area a = new Area();
- a.setCode(key);
- a.setId(key);
- a.setName("地区："+key);
- a.setParentCode(Integer.valueOf(key.toString().substring(0, key.toString().length()-3)));
- a.setPinyin("pinyin:"+key);
- a.setType(AreaType.CITY.getValue());
- return a;
- }
- }
package com.xjj.entity;
public class Area {
private int id;
private int parentCode;
private String name;
private int code;
private String pinyin;
private int type;
public char getFirstLetter(){
return pinyin.charAt(0);
}
//省略其他getter和setter
}
package com.xjj.cache.local.impl;
/**
* 本地缓存：areaId -> Area
* @author XuJijun
*
*/
@Component
public class LCAreaIdToArea extends GuavaAbstractLoadingCache<Integer, Area> implements ILocalCache<Integer, Area> {
//@Autowired
//private AreasDAO areasDAO;
//由Spring来维持单例模式
private LCAreaIdToArea(){
setMaximumSize(3000); //最大缓存条数
}
@Override
public Area get(Integer key) {
try {
return getValue(key);
} catch (Exception e) {
logger.error("无法根据areaId={}获取Area，可能是数据库中无该记录。", key ,e);
return null;
}
}
/**
* 从数据库中获取数据
*/
@Override
protected Area fetchData(Integer key) {
logger.debug("测试：正在从数据库中获取area，area id={}", key);
//return areasDAO.getAreaById(key);
//测试专用，实际项目使用areaDao从数据库中获取数据
Area a = new Area();
a.setCode(key);
a.setId(key);
a.setName("地区："+key);
a.setParentCode(Integer.valueOf(key.toString().substring(0, key.toString().length()-3)));
a.setPinyin("pinyin:"+key);
a.setType(AreaType.CITY.getValue());
return a;
}
}
Service：cache的使用者
- /**
- * Area相关方法，使用缓存
- * @author XuJijun
- *
- */
- @Service
- public class AreaService implements IAreaService {
- @Resource(name="LCAreaIdToArea")
- ILocalCache<Integer, Area> lCAreaIdToArea;
- /**
- * 根据areaId获取Area
- * @param areaId
- * @return Area
- */
- @Override
- public Area getAreaById(int areaId) {
- return lCAreaIdToArea.get(areaId);
- }
- }
/**
* Area相关方法，使用缓存
* @author XuJijun
*
*/
@Service
public class AreaService implements IAreaService {
@Resource(name="LCAreaIdToArea")
ILocalCache<Integer, Area> lCAreaIdToArea;
/**
* 根据areaId获取Area
* @param areaId
* @return Area
*/
@Override
public Area getAreaById(int areaId) {
return lCAreaIdToArea.get(areaId);
}
}
Cache管理类：封装了对所有实现类进行管理的一些方法，包括清空Cache中的数据、查看数据、查看统计信息、等
代码中所涉及到的其他类（SpringContextUtil、PageParams、PageResult）请参考源代码：
https://github.com/xujijun/MyJavaStudio
- package com.xjj.cache.guava;
- /**
- * Guava缓存监视和管理工具
- * @author XuJijun
- *
- */
- public class GuavaCacheManager {
- //保存一个Map: cacheName -> cache Object，以便根据cacheName获取Guava cache对象
- private static Map<String, ? extends GuavaAbstractLoadingCache<Object, Object>> cacheNameToObjectMap = null;
- /**
- * 获取所有GuavaAbstractLoadingCache子类的实例，即所有的Guava Cache对象
- * @return
- */
- @SuppressWarnings("unchecked")
- private static Map<String, ? extends GuavaAbstractLoadingCache<Object, Object>> getCacheMap(){
- if(cacheNameToObjectMap==null){
- cacheNameToObjectMap = (Map<String, ? extends GuavaAbstractLoadingCache<Object, Object>>) SpringContextUtil.getBeanOfType(GuavaAbstractLoadingCache.class);
- }
- return cacheNameToObjectMap;
- }
- /**
- * 根据cacheName获取cache对象
- * @param cacheName
- * @return
- */
- private static GuavaAbstractLoadingCache<Object, Object> getCacheByName(String cacheName){
- return (GuavaAbstractLoadingCache<Object, Object>) getCacheMap().get(cacheName);
- }
- /**
- * 获取所有缓存的名字（即缓存实现类的名称）
- * @return
- */
- public static Set<String> getCacheNames() {
- return getCacheMap().keySet();
- }
- /**
- * 返回所有缓存的统计数据
- * @return List<Map<统计指标，统计数据>>
- */
- public static ArrayList<Map<String, Object>> getAllCacheStats() {
- Map<String, ? extends Object> cacheMap = getCacheMap();
- List<String> cacheNameList = new ArrayList<>(cacheMap.keySet());
- Collections.sort(cacheNameList);//按照字母排序
- //遍历所有缓存，获取统计数据
- ArrayList<Map<String, Object>> list = new ArrayList<>();
- for(String cacheName : cacheNameList){
- list.add(getCacheStatsToMap(cacheName));
- }
- return list;
- }
- /**
- * 返回一个缓存的统计数据
- * @param cacheName
- * @return Map<统计指标，统计数据>
- */
- private static Map<String, Object> getCacheStatsToMap(String cacheName) {
- Map<String, Object> map = new LinkedHashMap<>();
- GuavaAbstractLoadingCache<Object, Object> cache = getCacheByName(cacheName);
- CacheStats cs = cache.getCache().stats();
- NumberFormat percent = NumberFormat.getPercentInstance(); // 建立百分比格式化用
- percent.setMaximumFractionDigits(1); // 百分比小数点后的位数
- map.put("cacheName", cacheName);
- map.put("size", cache.getCache().size());
- map.put("maximumSize", cache.getMaximumSize());
- map.put("survivalDuration", cache.getExpireAfterWriteDuration());
- map.put("hitCount", cs.hitCount());
- map.put("hitRate", percent.format(cs.hitRate()));
- map.put("missRate", percent.format(cs.missRate()));
- map.put("loadSuccessCount", cs.loadSuccessCount());
- map.put("loadExceptionCount", cs.loadExceptionCount());
- map.put("totalLoadTime", cs.totalLoadTime()/1000000); //ms
- SimpleDateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
- if(cache.getResetTime()!=null){
- map.put("resetTime", df.format(cache.getResetTime()));
- }
- map.put("highestSize", cache.getHighestSize());
- if(cache.getHighestTime()!=null){
- map.put("highestTime", df.format(cache.getHighestTime()));
- }
- return map;
- }
- /**
- * 根据cacheName清空缓存数据
- * @param cacheName
- */
- public static void resetCache(String cacheName){
- GuavaAbstractLoadingCache<Object, Object> cache = getCacheByName(cacheName);
- cache.getCache().invalidateAll();
- cache.setResetTime(new Date());
- }
- /**
- * 分页获得缓存中的数据
- * @param pageParams
- * @return
- */
- public static PageResult<Object> queryDataByPage(PageParams<Object> pageParams) {
- PageResult<Object> data = new PageResult<>(pageParams);
- GuavaAbstractLoadingCache<Object, Object> cache = getCacheByName((String) pageParams.getParams().get("cacheName"));
- ConcurrentMap<Object, Object> cacheMap = cache.getCache().asMap();
- data.setTotalRecord(cacheMap.size());
- data.setTotalPage((cacheMap.size()-1)/pageParams.getPageSize()+1);
- //遍历
- Iterator<Entry<Object, Object>> entries = cacheMap.entrySet().iterator();
- int startPos = pageParams.getStartPos()-1;
- int endPos = pageParams.getEndPos()-1;
- int i=0;
- Map<Object, Object> resultMap = new LinkedHashMap<>();
- while (entries.hasNext()) {
- Map.Entry<Object, Object> entry = entries.next();
- if(i>endPos){
- break;
- }
- if(i>=startPos){
- resultMap.put(entry.getKey(), entry.getValue());
- }
- i++;
- }
- List<Object> resultList = new ArrayList<>();
- resultList.add(resultMap);
- data.setResults(resultList);
- return data;
- }
- }
package com.xjj.cache.guava;
/**
* Guava缓存监视和管理工具
* @author XuJijun
*
*/
public class GuavaCacheManager {
//保存一个Map: cacheName -> cache Object，以便根据cacheName获取Guava cache对象
private static Map<String, ? extends GuavaAbstractLoadingCache<Object, Object>> cacheNameToObjectMap = null;
/**
* 获取所有GuavaAbstractLoadingCache子类的实例，即所有的Guava Cache对象
* @return
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
private static Map<String, ? extends GuavaAbstractLoadingCache<Object, Object>> getCacheMap(){
if(cacheNameToObjectMap==null){
cacheNameToObjectMap = (Map<String, ? extends GuavaAbstractLoadingCache<Object, Object>>) SpringContextUtil.getBeanOfType(GuavaAbstractLoadingCache.class);
}
return cacheNameToObjectMap;
}
/**
* 根据cacheName获取cache对象
* @param cacheName
* @return
*/
private static GuavaAbstractLoadingCache<Object, Object> getCacheByName(String cacheName){
return (GuavaAbstractLoadingCache<Object, Object>) getCacheMap().get(cacheName);
}
/**
* 获取所有缓存的名字（即缓存实现类的名称）
* @return
*/
public static Set<String> getCacheNames() {
return getCacheMap().keySet();
}
/**
* 返回所有缓存的统计数据
* @return List<Map<统计指标，统计数据>>
*/
public static ArrayList<Map<String, Object>> getAllCacheStats() {
Map<String, ? extends Object> cacheMap = getCacheMap();
List<String> cacheNameList = new ArrayList<>(cacheMap.keySet());
Collections.sort(cacheNameList);//按照字母排序
//遍历所有缓存，获取统计数据
ArrayList<Map<String, Object>> list = new ArrayList<>();
for(String cacheName : cacheNameList){
list.add(getCacheStatsToMap(cacheName));
}
return list;
}
/**
* 返回一个缓存的统计数据
* @param cacheName
* @return Map<统计指标，统计数据>
*/
private static Map<String, Object> getCacheStatsToMap(String cacheName) {
Map<String, Object> map = new LinkedHashMap<>();
GuavaAbstractLoadingCache<Object, Object> cache = getCacheByName(cacheName);
CacheStats cs = cache.getCache().stats();
NumberFormat percent = NumberFormat.getPercentInstance(); // 建立百分比格式化用
percent.setMaximumFractionDigits(1); // 百分比小数点后的位数
map.put("cacheName", cacheName);
map.put("size", cache.getCache().size());
map.put("maximumSize", cache.getMaximumSize());
map.put("survivalDuration", cache.getExpireAfterWriteDuration());
map.put("hitCount", cs.hitCount());
map.put("hitRate", percent.format(cs.hitRate()));
map.put("missRate", percent.format(cs.missRate()));
map.put("loadSuccessCount", cs.loadSuccessCount());
map.put("loadExceptionCount", cs.loadExceptionCount());
map.put("totalLoadTime", cs.totalLoadTime()/1000000); //ms
SimpleDateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
if(cache.getResetTime()!=null){
map.put("resetTime", df.format(cache.getResetTime()));
}
map.put("highestSize", cache.getHighestSize());
if(cache.getHighestTime()!=null){
map.put("highestTime", df.format(cache.getHighestTime()));
}
return map;
}
/**
* 根据cacheName清空缓存数据
* @param cacheName
*/
public static void resetCache(String cacheName){
GuavaAbstractLoadingCache<Object, Object> cache = getCacheByName(cacheName);
cache.getCache().invalidateAll();
cache.setResetTime(new Date());
}
/**
* 分页获得缓存中的数据
* @param pageParams
* @return
*/
public static PageResult<Object> queryDataByPage(PageParams<Object> pageParams) {
PageResult<Object> data = new PageResult<>(pageParams);
GuavaAbstractLoadingCache<Object, Object> cache = getCacheByName((String) pageParams.getParams().get("cacheName"));
ConcurrentMap<Object, Object> cacheMap = cache.getCache().asMap();
data.setTotalRecord(cacheMap.size());
data.setTotalPage((cacheMap.size()-1)/pageParams.getPageSize()+1);
//遍历
Iterator<Entry<Object, Object>> entries = cacheMap.entrySet().iterator();
int startPos = pageParams.getStartPos()-1;
int endPos = pageParams.getEndPos()-1;
int i=0;
Map<Object, Object> resultMap = new LinkedHashMap<>();
while (entries.hasNext()) {
Map.Entry<Object, Object> entry = entries.next();
if(i>endPos){
break;
}
if(i>=startPos){
resultMap.put(entry.getKey(), entry.getValue());
}
i++;
}
List<Object> resultList = new ArrayList<>();
resultList.add(resultMap);
data.setResults(resultList);
return data;
}
}
Cache Controller：调用Cache管理类，为管理页面提供Web HTTP接口
- package com.xjj.web.controller;
- /**
- * 本地缓存管理接口：统计信息查询、重置数据……等
- * @author XuJijun
- *
- */
- @RestController
- @RequestMapping("/cache/admin")
- public class CacheAdminController {
- /**
- * 查询cache统计信息
- * @param cacheName
- * @return cache统计信息
- */
- @RequestMapping(value = "/stats", method = RequestMethod.POST)
- public JsonResult cacheStats(String cacheName) {
- JsonResult jsonResult = new JsonResult();
- //暂时只支持获取全部
- switch (cacheName) {
- case "*":
- jsonResult.setData(GuavaCacheManager.getAllCacheStats());
- jsonResult.setMessage("成功获取了所有的cache！");
- break;
- default:
- break;
- }
- return jsonResult;
- }
- /**
- * 清空缓存数据、并返回清空后的统计信息
- * @param cacheName
- * @return
- */
- @RequestMapping(value = "/reset", method = RequestMethod.POST)
- public JsonResult cacheReset(String cacheName) {
- JsonResult jsonResult = new JsonResult();
- GuavaCacheManager.resetCache(cacheName);
- jsonResult.setMessage("已经成功重置了" + cacheName + "！");
- return jsonResult;
- }
- /**
- * 返回所有的本地缓存统计信息
- * @return
- */
- @RequestMapping(value = "/stats/all", method = RequestMethod.POST)
- public JsonResult cacheStatsAll() {
- return cacheStats("*");
- }
- /**
- * 分页查询数据详情
- * @param pageSize
- * @param pageNo
- * @param cacheName
- * @return
- */
- @RequestMapping(value = "/queryDataByPage", method = RequestMethod.POST)
- public PageResult<Object> queryDataByPage(@RequestParam Map<String, String> params){
- int pageSize = Integer.valueOf(params.get("pageSize"));
- int pageNo = Integer.valueOf(params.get("pageNo"));
- String cacheName = params.get("cacheName");
- PageParams<Object> page = new PageParams<>();
- page.setPageSize(pageSize);
- page.setPageNo(pageNo);
- Map<String, Object> param = new HashMap<>();
- param.put("cacheName", cacheName);
- page.setParams(param);
- return GuavaCacheManager.queryDataByPage(page);
- }
- }
package com.xjj.web.controller;
/**
* 本地缓存管理接口：统计信息查询、重置数据……等
* @author XuJijun
*
*/
@RestController
@RequestMapping("/cache/admin")
public class CacheAdminController {
/**
* 查询cache统计信息
* @param cacheName
* @return cache统计信息
*/
@RequestMapping(value = "/stats", method = RequestMethod.POST)
public JsonResult cacheStats(String cacheName) {
JsonResult jsonResult = new JsonResult();
//暂时只支持获取全部
switch (cacheName) {
case "*":
jsonResult.setData(GuavaCacheManager.getAllCacheStats());
jsonResult.setMessage("成功获取了所有的cache！");
break;
default:
break;
}
return jsonResult;
}
/**
* 清空缓存数据、并返回清空后的统计信息
* @param cacheName
* @return
*/
@RequestMapping(value = "/reset", method = RequestMethod.POST)
public JsonResult cacheReset(String cacheName) {
JsonResult jsonResult = new JsonResult();
GuavaCacheManager.resetCache(cacheName);
jsonResult.setMessage("已经成功重置了" + cacheName + "！");
return jsonResult;
}
/**
* 返回所有的本地缓存统计信息
* @return
*/
@RequestMapping(value = "/stats/all", method = RequestMethod.POST)
public JsonResult cacheStatsAll() {
return cacheStats("*");
}
/**
* 分页查询数据详情
* @param pageSize
* @param pageNo
* @param cacheName
* @return
*/
@RequestMapping(value = "/queryDataByPage", method = RequestMethod.POST)
public PageResult<Object> queryDataByPage(@RequestParam Map<String, String> params){
int pageSize = Integer.valueOf(params.get("pageSize"));
int pageNo = Integer.valueOf(params.get("pageNo"));
String cacheName = params.get("cacheName");
PageParams<Object> page = new PageParams<>();
page.setPageSize(pageSize);
page.setPageNo(pageNo);
Map<String, Object> param = new HashMap<>();
param.put("cacheName", cacheName);
page.setParams(param);
return GuavaCacheManager.queryDataByPage(page);
}
}
Cache管理页面：Web页面，用于查看Cache列表、统计信息、数据，清空缓存，等（文件名：cache-admin.html）
- <!DOCTYPE html>
- <html>
- <head>
- <title>Cache Admin</title>
- <meta charset="UTF-8">
- <script src="./resources/js/jquery-2.1.4.js" charset="UTF-8" type="text/javascript"></script>
- <style>
- .important {color : red;}
- .attention {color : orange;}
- .perfect {color : green;}
- .highlight {color : blue;}
- table{border: 1px solid #8968CD; border-collapse: collapse;}
- th,td{border: 1px solid #8968CD; padding:6px;}
- td{color: green;}
- </style>
- </head>
- <body>
- <div>
- <div id="operations">
- Cache列表：
- <input type="button" value="刷新" onClick="refreshStatsAll();">
- <input type="checkbox" id="autoRefresh" onClick="toggleAutoRefreshStats();"><label for="autoRefresh">自动刷新（3s）</label>
- </div>
- <div><pre id="response" class="attention"></pre></div>
- <div><br><pre id="responseRawData" ></pre></div>
- </div>
- </body>
- <script>
- var autoRefreshInterval = 3000;
- var autoRefershObject;
- var requestStatsAll = {url : "/cache/admin/stats/all", params : "*", callback: requestStatsAllCallback};
- $(function() {
- refreshStatsAll();
- });
- function refreshStatsAll(){
- ajaxRequest(requestStatsAll.url, requestStatsAll.params, requestStatsAll.callback);
- }
- function sizeStatistics(obj){
- var c = "当前数据量/上限：" + obj.size + "/" + obj.maximumSize;
- c += "\n历史最高数据量：" + obj.highestSize;
- c += "\n最高数据量时间：" + obj.highestTime;
- return c;
- }
- function hitStatistics(obj){
- var c = "命中数量：" + obj.hitCount;
- c += "\n命中比例：" + obj.hitRate;
- c += "\n读库比例：" + obj.missRate;
- return c;
- }
- function loadStatistics(obj){
- var c = "成功加载数：" + obj.loadSuccessCount;
- c += "\n失败加载数：" + obj.loadExceptionCount;
- c += "\n总加载毫秒：" + obj.totalLoadTime;
- return c;
- }
- function requestStatsAllCallback(jsonResult){
- var html = "<table><tr><th>Cache名称</th> <th>数据量统计</th> <th>命中统计</th> <th>加载统计</th> <th>开始/重置时间</th> <th>操作</th> </tr>";
- $.each(jsonResult.data, function(idx, obj){
- html += "<tr><th>" + obj.cacheName + "</th>"
- + "<td>" + sizeStatistics(obj) + "</td>"
- + "<td>" + hitStatistics(obj) + "</td>"
- + "<td>" + loadStatistics(obj) + "</td>"
- + "<td>" + obj.resetTime +"\n\n失效时长：" + obj.survivalDuration + "（分钟）</td>"
- + "<td>"
- + "<a href='javascript:void(0)' onclick='resetCache(\""+obj.cacheName+"\");'>清空缓存</a>"
- + "\t<a href='javascript:void(0)' onclick='queryDataByPage(\""+obj.cacheName+"\");'>显示详情</a>"
- + "</td>"
- + "</tr>";
- });
- html += "</table>";
- $("#response").html(html);
- }
- function resetCache(cacheName){
- $.ajax({
- type : "POST",
- url : getRootPath()+"/cache/admin/reset",
- dataType : "json", //表示返回值类型
- data : {"cacheName":cacheName},
- success : function(jsonResult){alert(jsonResult.message);refreshStatsAll();}
- });
- }
- //定时刷新开关
- function toggleAutoRefreshStats(){
- if($("#autoRefresh").prop("checked")==true){
- autoRefershObject = setInterval(refreshStatsAll, autoRefreshInterval);
- }else{
- clearInterval(autoRefershObject);
- }
- }
- var pageParam = {pageNo : 1, pageSize : 10, cacheName : null};
- function resetpageParam(){
- pageParam.pageNo = 1;
- pageParam.totalPage = 0;
- }
- function queryDataByPage(cacheName){
- resetpageParam();
- pageParam.cacheName = cacheName;
- ajaxRequest("/cache/admin/queryDataByPage", pageParam, pageQueryCallback);
- }
- function pageQueryCallback(jsonResult){
- pageParam.totalPage = jsonResult.totalPage;
- var html = "<label class='highlight'>Cache名称：" + pageParam.cacheName + "</label><br/><br/>";
- html += "<a href='javascript:void(0)' onclick='firstPage();'>首页 </a>\t";
- html += "<a href='javascript:void(0)' onclick='previousPage();'>上一页 </a>\t";
- html += "第<input type='number' id='pageNo' min='1' max='" + jsonResult.totalPage + "' value='" + jsonResult.pageNo + "' size='" + lengthOfNum(jsonResult.totalPage) + "' />页（共" + jsonResult.totalPage + "页）\t";
- html += "<a href='javascript:void(0)' onclick='nextPage();'>下一页 </a>\t";
- html += "<a href='javascript:void(0)' onclick='lastPage();'>末页</a>\t";
- html += "<br/><br/>";
- html += JSON.stringify(jsonResult.results[0], null, "\t");
- $("#responseRawData").html(html);
- $("#pageNo").blur(function(){
- pn = $("#pageNo").val();
- if(pn < 1){
- pn = 1;
- $("#pageNo").val(pn);
- }else if(pn > pageParam.totalPage){
- pn = pageParam.totalPage;
- $("#pageNo").val(pn);
- }
- pageParam.pageNo=pn;
- ajaxRequest("/cache/admin/queryDataByPage", pageParam, pageQueryCallback);
- });
- //回车
- $("#pageNo").keyup(function(event){
- if(event.which != 13){
- return;
- }
- pn = $("#pageNo").val();
- if(pn < 1){
- pn = 1;
- $("#pageNo").val(pn);
- }else if(pn > pageParam.totalPage){
- pn = pageParam.totalPage;
- $("#pageNo").val(pn);
- }
- pageParam.pageNo=pn;
- ajaxRequest("/cache/admin/queryDataByPage", pageParam, pageQueryCallback);
- });
- }
- function firstPage(){
- pageParam.pageNo=1;
- ajaxRequest("/cache/admin/queryDataByPage", pageParam, pageQueryCallback);
- }
- function lastPage(){
- pageParam.pageNo=pageParam.totalPage;
- ajaxRequest("/cache/admin/queryDataByPage", pageParam, pageQueryCallback);
- }
- function nextPage(){
- if(pageParam.pageNo==pageParam.totalPage){
- alert("已经是最后一页了！");
- return;
- }
- pageParam.pageNo++;
- ajaxRequest("/cache/admin/queryDataByPage", pageParam, pageQueryCallback);
- }
- function previousPage(){
- if(pageParam.pageNo==1){
- alert("已经是第一页了！");
- return;
- }
- pageParam.pageNo--;
- ajaxRequest("/cache/admin/queryDataByPage", pageParam, pageQueryCallback);
- }
- //js获取项目根路径，如： http://localhost:8083/uimcardprj
- function getRootPath() {
- //获取当前网址，如： http://localhost:8083/uimcardprj/share/meun.jsp
- var curWwwPath = window.document.location.href;
- //获取主机地址之后的目录，如： uimcardprj/share/meun.jsp
- var pathName = window.document.location.pathname;
- var pos = curWwwPath.indexOf(pathName);
- //获取主机地址，如： http://localhost:8083
- var localhostPath = curWwwPath.substring(0, pos);
- //获取带"/"的项目名，如：/uimcardprj
- var projectName = pathName.substring(0, pathName.substr(1).indexOf('/') + 1);
- return (localhostPath + projectName);
- }
- //发送ajax请求
- function ajaxRequest(url, params, successCallback, contentType, errorCallback, async) {
- var _async = async || true;
- $.ajax({
- type : "POST",
- url : getRootPath() + url,
- async : _async,
- contentType : contentType,
- dataType : "json", //表示返回值类型
- data : params,
- success : successCallback,
- error : errorCallback
- });
- }
- function lengthOfNum(num){
- var length = 1;
- var _num = num;
- while((_num=_num/10) >= 1){
- length++;
- }
- return length;
- }
- </script>
- </html>
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Cache Admin</title>
<meta charset="UTF-8">
<script src="./resources/js/jquery-2.1.4.js" charset="UTF-8" type="text/javascript"></script>
<style>
.important {color : red;}
.attention {color : orange;}
.perfect {color : green;}
.highlight {color : blue;}
table{border: 1px solid #8968CD; border-collapse: collapse;}
th,td{border: 1px solid #8968CD; padding:6px;}
td{color: green;}
</style>
</head>
<body>
<div>
<div id="operations">
Cache列表：
<input type="button" value="刷新" onClick="refreshStatsAll();">
<input type="checkbox" id="autoRefresh" onClick="toggleAutoRefreshStats();"><label for="autoRefresh">自动刷新（3s）</label>
</div>
<div><pre id="response" class="attention"></pre></div>
<div><br><pre id="responseRawData" ></pre></div>
</div>
</body>
<script>
var autoRefreshInterval = 3000;
var autoRefershObject;
var requestStatsAll = {url : "/cache/admin/stats/all", params : "*", callback: requestStatsAllCallback};
$(function() {
refreshStatsAll();
});
function refreshStatsAll(){
ajaxRequest(requestStatsAll.url, requestStatsAll.params, requestStatsAll.callback);
}
function sizeStatistics(obj){
var c = "当前数据量/上限：" + obj.size + "/" + obj.maximumSize;
c += "\n历史最高数据量：" + obj.highestSize;
c += "\n最高数据量时间：" + obj.highestTime;
return c;
}
function hitStatistics(obj){
var c = "命中数量：" + obj.hitCount;
c += "\n命中比例：" + obj.hitRate;
c += "\n读库比例：" + obj.missRate;
return c;
}
function loadStatistics(obj){
var c = "成功加载数：" + obj.loadSuccessCount;
c += "\n失败加载数：" + obj.loadExceptionCount;
c += "\n总加载毫秒：" + obj.totalLoadTime;
return c;
}
function requestStatsAllCallback(jsonResult){
var html = "<table><tr><th>Cache名称</th> <th>数据量统计</th> <th>命中统计</th> <th>加载统计</th> <th>开始/重置时间</th> <th>操作</th> </tr>";
$.each(jsonResult.data, function(idx, obj){
html += "<tr><th>" + obj.cacheName + "</th>"
+ "<td>" + sizeStatistics(obj) + "</td>"
+ "<td>" + hitStatistics(obj) + "</td>"
+ "<td>" + loadStatistics(obj) + "</td>"
+ "<td>" + obj.resetTime +"\n\n失效时长：" + obj.survivalDuration + "（分钟）</td>"
+ "<td>"
+ "<a href='javascript:void(0)' onclick='resetCache(\""+obj.cacheName+"\");'>清空缓存</a>"
+ "\t<a href='javascript:void(0)' onclick='queryDataByPage(\""+obj.cacheName+"\");'>显示详情</a>"
+ "</td>"
+ "</tr>";
});
html += "</table>";
$("#response").html(html);
}
function resetCache(cacheName){
$.ajax({
type : "POST",
url : getRootPath()+"/cache/admin/reset",
dataType : "json", //表示返回值类型
data : {"cacheName":cacheName},
success : function(jsonResult){alert(jsonResult.message);refreshStatsAll();}
});
}
//定时刷新开关
function toggleAutoRefreshStats(){
if($("#autoRefresh").prop("checked")==true){
autoRefershObject = setInterval(refreshStatsAll, autoRefreshInterval);
}else{
clearInterval(autoRefershObject);
}
}
var pageParam = {pageNo : 1, pageSize : 10, cacheName : null};
function resetpageParam(){
pageParam.pageNo = 1;
pageParam.totalPage = 0;
}
function queryDataByPage(cacheName){
resetpageParam();
pageParam.cacheName = cacheName;
ajaxRequest("/cache/admin/queryDataByPage", pageParam, pageQueryCallback);
}
function pageQueryCallback(jsonResult){
pageParam.totalPage = jsonResult.totalPage;
var html = "<label class='highlight'>Cache名称：" + pageParam.cacheName + "</label><br/><br/>";
html += "<a href='javascript:void(0)' onclick='firstPage();'>首页 </a>\t";
html += "<a href='javascript:void(0)' onclick='previousPage();'>上一页 </a>\t";
html += "第<input type='number' id='pageNo' min='1' max='" + jsonResult.totalPage + "' value='" + jsonResult.pageNo + "' size='" + lengthOfNum(jsonResult.totalPage) + "' />页（共" + jsonResult.totalPage + "页）\t";
html += "<a href='javascript:void(0)' onclick='nextPage();'>下一页 </a>\t";
html += "<a href='javascript:void(0)' onclick='lastPage();'>末页</a>\t";
html += "<br/><br/>";
html += JSON.stringify(jsonResult.results[0], null, "\t");
$("#responseRawData").html(html);
$("#pageNo").blur(function(){
pn = $("#pageNo").val();
if(pn < 1){
pn = 1;
$("#pageNo").val(pn);
}else if(pn > pageParam.totalPage){
pn = pageParam.totalPage;
$("#pageNo").val(pn);
}
pageParam.pageNo=pn;
ajaxRequest("/cache/admin/queryDataByPage", pageParam, pageQueryCallback);
});
//回车
$("#pageNo").keyup(function(event){
if(event.which != 13){
return;
}
pn = $("#pageNo").val();
if(pn < 1){
pn = 1;
$("#pageNo").val(pn);
}else if(pn > pageParam.totalPage){
pn = pageParam.totalPage;
$("#pageNo").val(pn);
}
pageParam.pageNo=pn;
ajaxRequest("/cache/admin/queryDataByPage", pageParam, pageQueryCallback);
});
}
function firstPage(){
pageParam.pageNo=1;
ajaxRequest("/cache/admin/queryDataByPage", pageParam, pageQueryCallback);
}
function lastPage(){
pageParam.pageNo=pageParam.totalPage;
ajaxRequest("/cache/admin/queryDataByPage", pageParam, pageQueryCallback);
}
function nextPage(){
if(pageParam.pageNo==pageParam.totalPage){
alert("已经是最后一页了！");
return;
}
pageParam.pageNo++;
ajaxRequest("/cache/admin/queryDataByPage", pageParam, pageQueryCallback);
}
function previousPage(){
if(pageParam.pageNo==1){
alert("已经是第一页了！");
return;
}
pageParam.pageNo--;
ajaxRequest("/cache/admin/queryDataByPage", pageParam, pageQueryCallback);
}
//js获取项目根路径，如： http://localhost:8083/uimcardprj
function getRootPath() {
//获取当前网址，如： http://localhost:8083/uimcardprj/share/meun.jsp
var curWwwPath = window.document.location.href;
//获取主机地址之后的目录，如： uimcardprj/share/meun.jsp
var pathName = window.document.location.pathname;
var pos = curWwwPath.indexOf(pathName);
//获取主机地址，如： http://localhost:8083
var localhostPath = curWwwPath.substring(0, pos);
//获取带"/"的项目名，如：/uimcardprj
var projectName = pathName.substring(0, pathName.substr(1).indexOf('/') + 1);
return (localhostPath + projectName);
}
//发送ajax请求
function ajaxRequest(url, params, successCallback, contentType, errorCallback, async) {
var _async = async || true;
$.ajax({
type : "POST",
url : getRootPath() + url,
async : _async,
contentType : contentType,
dataType : "json", //表示返回值类型
data : params,
success : successCallback,
error : errorCallback
});
}
function lengthOfNum(num){
var length = 1;
var _num = num;
while((_num=_num/10) >= 1){
length++;
}
return length;
}
</script>
</html>
其他代码，包括测试页面和测试Controller请参考源代码：https://github.com/xujijun/MyJavaStudio，有问题请留言。^_^
测试页面：
管理页面：
（原创文章，转载请注明转自Clement-Xu的博客：http://blog.youkuaiyun.com/clementad/article/details/46491701，源码地址：https://github.com/xujijun/MyJavaStudio）
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