本地缓存～

前言

Caffeine是使用Java8对Guava缓存的重写版本，在Spring Boot 2.0中取而代之，基于LRU算法实现，支持多种缓存过期策略。

以下摘抄于https://github.com/ben-manes/caffeine/wiki/Benchmarks-zh-CN

基准测试通过使用Java microbenchmark harness 来提供准确的分析结果。这些缓存将被如下配置，

• Caffeine 和 ConcurrentLinkedHashMap根据CPU的数量调整其内部大小。
• Guava 并发度被配置为 64 (默认情况下为 4 来减少内存开销)。请注意Guava将会#2063 解决性能问题，但已经被积压多年（提升25倍以上！）。
• Ehcache v2 内部被硬编码为100段， 而 v3 版本没有进行分段
• Infinispan “old” 是一个类似Guava的缓存，并且并发度被配置为64
• Infinispan "new"是使用无锁deque(默认版本为 v7.2+)重写的

本地缓存对比

特性	Guava	Caffeine
自动加载实体到缓存中	✔️	✔️
自动刷新	✔️	✔️
过期或被删除的机制	✔️	✔️
自动回收	✔️	✔️
统计累计访问缓存	✔️	✔️
异步	❌	✔️
写入外界资源	❌	✔️
算法	S-LRU 分段的最近最少未使用算法	W-TinyLFU 高命中率、低内存占用
持久化	❌	❌

使用指南

pom引入

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

配置

• maximumSize：

• refreshAfterWrite

• expireAfterWrite

• expireAfterAccess

• maximumWeight

方法

• Get

  如果Guava 的load()返回时null，那么get()会抛出异常ExecutionException，而Caffeine就不会，会返回null

• getAll

  获取多个key的value，返回一个map

• load

  刷新

• getUnchecked()： guava才有，Caffeine没有，所以Caffeine需要做好控判断

• Caffeine.newBuilder().build()创建LoadingCache

• invalidate

• cleanUp

缓存填充方法

• 手动填充

  # 0. 构建LoadingCache
  Cache<String, DataObject> cache = Caffeine.newBuilder()
    .expireAfterWrite(1, TimeUnit.MINUTES)
    .maximumSize(280)
    .build();
    
  String key = "test";
  # 1. 缓存中不存指定的值，则方法将返回 null
  DataObject dataObject = cache.getIfPresent(key); 
  
  cache.put(key, "20220510 Demo演示");
  # 2. return "20220510 Demo演示"
  dataObject = cache.getIfPresent(key);
  
  # 3. 如果key的值不存在，则返回“空时mock一个值”
  dataObject = cache
    .get(key, k -> "空时mock一个值"); 
  
  # 4. 手动失效
  cache.invalidate(key);
  # 返回null
  dataObject = cache.getIfPresent(key);
  

• 同步加载

  LoadingCache<String, DataObject> cache = Caffeine.newBuilder()
    .maximumSize(100)
    .expireAfterWrite(1, TimeUnit.MINUTES)
    .build(k -> "Data for " + k);
  

• 异步加载

  AsyncLoadingCache<String, DataObject> cache = Caffeine.newBuilder()
    .maximumSize(100)
    .expireAfterWrite(1, TimeUnit.MINUTES)
    .buildAsync(k -> "Data for " + k);
  
  String key = "test-async";
   
  cache.get(key).thenAccept(dataObject -> {
      assertNotNull(dataObject);
      assertEquals("Data for " + key, dataObject.getData());
  });
   
  cache.getAll(Arrays.asList("test-async", "test-async2", "test-async3"))
    .thenAccept(dataObjectMap -> assertEquals(3, 3));
  

注解的实现方式

Springboot 配置

spring:
# 配置缓存,初始缓存容量为10,最大容量为200,过期时间(这里配置写入后过期时间为3秒)
  cache:
    type: caffeine
    caffeine:
      spec: initialCapacity=10,maximumSize=200,expireAfterWrite=3s

@Cacheable

 // key 是指传入时的参数
 @Cacheable(value="users", key="#id")
 public Integer find(Integer id) {
     return id;
 }
// 表示第一个参数
@Cacheable(value="users", key="#p0")
 public Long find(Long id) {
     return id;
 }
// 表示User中的id值
 @Cacheable(value="users", key="#user.id")
 public User find(User user) {
      return user;
 }
 // 表示第一个参数里的id属性值
 @Cacheable(value="users", key="#p0.id")
 public User find(User user) {
     return user;
 }

// 表示第一个参数里的id属性值
 @Cacheable(value="users", key="#root.getXXX(#user.id)")
 public User find(User user) {
     return user;
 }

public String getXXX(String id){
  // 获取上文问的traceid 方法
  // ...
  return 上下文的traceId;
}
 // 根据条件判断是否缓存
 @Cacheable(value="users", key="#user.id", condition="#user.id%2==0"/*,unless="#result==null"*/)
 public User find(User user) {
    return user;
 }

注意事项

• SpringBoot启动类开启@EnableCaching

• A class 调用 B class 的@Cacheable的方法，一定是public方法

• A class 调用 B class 的@Cacheable的方法，B 一定是@Component、@Service等

• B class 的@Cacheable的方法xx1调用@Cacheable的方法xx2，B缓存不起作用。解决方案：Spring上下文手动获取Bean实例调用xx2，或者AopContext.currentProxy())调用xx2，不过ApoContenxt这个，需要在启动累开启@EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass = true, exposeProxy = true)

• 开启@EnableCache，注意区分Redis的CacheManager,在注解通过指定@Cacheable(cacheManager=“caffeineCacheManager”,…)