详解 Guava Cache

一、Guava Cache

一般在项目中，本地缓存的实现为 ConcurrentHashMap，它具有线程安全、持久有效的特点。但是相较于传统缓存，它不具备缓存过期、缓存移除等特性，Google Guava 包内的 Cache 模块可能会给你一个新的选择。

Guava 目前托管于 GitHub，在项目中引入也是十分简单：

<dependency>
    <groupId>com.google.guava</groupId>
    <artifactId>guava</artifactId>
    <version>27.1-jre</version>
    <!-- or, for Android: -->
    <version>27.1-android</version>
</dependency>

二、初始化

2.1 CacheLoader

如果我们希望对缓存中所有的 key 值使用同一个加载策略，那么推荐使用 CacheLoader方式加载。假设我们需要缓存的数据为：

private static Map<String, List<Integer>> data = new HashMap<String, List<Integer>>() {
   
   {
   
   
    put("nanjing", new ArrayList<>(Arrays.asList(1, 3, 5, 7, 9)));
    put("beijing", new ArrayList<>(Arrays.asList(2, 4, 6, 8, 10)));
    put("shanghai", new ArrayList<>(Arrays.asList(0, -1, 11)));
}};

使用 CacheLoader 方式初始化：

LoadingCache<String, List<Integer>> cache = CacheBuilder.newBuilder()
    .maximumSize(3)
    .build(new CacheLoader<String, List<Integer>>() {
   
   
        @Override
        public List<Integer> load(String i) throws Exception {
   
   
            return data.get(i);
        }
	});

其中 maximumSize()为缓存的最大容量，当缓存超过最大容量时，基于 LRU 清理缓存。load() 方法为缓存未命中时的加载策略。

同时使用 get(K) 方法进行缓存读取：

try {
   
   
	System.out.println(cache.get("nanjing"));
} catch (ExecutionException e) {
   
   
	e.printStackTrace();
}

// output: [1, 3, 5, 7, 9]

调用时优先读取缓存，如果缓存中不存在该 key 值，则调用初始化时的 load() 方法，将该 key 值存入缓存，再返回。

2.2 Callable

Callable 则是另一种较为灵活的初始化形式，它在初始化的时候不指明加载策略：

Cache<String, List<Integer>> cache2 = CacheBuilder.newBuilder().maximumSize(3).build();

在读取时再指定缓存的加载策略：

try {
   
   
	List<Integer> list = cache2.get("nanjing", new Callable<List<Integer>>() {
   
   
		@Override
		public List<Integer> call() throws Exception {
   
   
			return data.get("nanjing");
		}
	});
	System.out.println(list);
} catch (ExecutionException e) {
   
   
	e.printStackTrace();
}

// output: [1, 3, 5, 7, 9]

一般情况下，使用 CacheLoader 初始化，如果你需要更为灵活的缓存加载策略，使用 Callable 初始化。

三、初始化属性

在上一节初始化的时候使用了 maximumSize 属性，除此之外，还有这些常用属性：

属性	描述
concurrencyLevel(4)	并发级别为8，即可以同时写缓存的线程数，默认为4。
initialCapacity(10)	缓存的初始容量，默认为10
removalListener()	指定缓存的移除通知
expireAfterAccess(8, TimeUnit.SECONDS)	缓存项在给定时间内没有被读/写访问，则回收。
expireAfterWrite(8, TimeUnit.SECONDS)	缓存项在给定时间内没有被写访问（新增或覆盖），则回收。
refreshAfterWrite(8, TimeUnit.SECONDS)	缓存项在写访问（新增或覆盖）后给定时间，刷新。

四、基本操作

4.1 显式插入

Guava Cache 也支持使用 put(key, value) 方法手动的向缓存中插入数据，这会直接覆盖掉缓存中已存在的值。例如：

cache.put("guangzhou", new ArrayList<>(Arrays.asList(101, 110, 222)));

4.2 显式清除

你可以手动的清除缓存项，主要方法包括：

• 根据 key 清除：cache.invalidate(key)
• 批量清除：cache.invali