Caffeine缓存使用 - 小龙的跋涉

本地缓存介绍

缓存在日常开发中启动至关重要的作用，由于是存储在内存中，数据的读取速度是非常快的，能大量减少对数据库的访问，减少数据库的压力。
Redis这种NoSql作为缓存组件，它能够很好的作为分布式缓存组件提供多个服务间的缓存，但是Redis这种还是需要网络开销，增加时耗。本地缓存是直接从本地内存中读取，没有网络开销，例如秒杀系统或者数据量小的缓存等，比远程缓存更合适。
按 Caffeine Github 文档描述，Caffeine 是基于 JAVA 8 的高性能缓存库。并且在 spring5 (springboot 2.x) 后，spring 官方放弃了 Guava，而使用了性能更优秀的 Caffeine 作为默认缓存组件。

Caffeine缓存使用场景

Caffeine一般当作本地一级缓存使用，使用中先从本地缓存中查找数据；若没有，再从集中式缓存中查询数据；若还没有，从DB中读取数据。

缓存的选择

一级缓存：Caffeine是一个一个高性能的 Java 缓存库；使用 Window TinyLfu 回收策略，提供了一个近乎最佳的命中率（Caffeine 缓存详解）。优点数据就在应用内存所以速度快。缺点受应用内存的限制，所以容量有限；没有持久化，重启服务后缓存数据会丢失；在分布式环境下缓存数据数据无法同步；
二级缓存：redis是一高性能、高可用的key-value数据库，支持多种数据类型，支持集群，和应用服务器分开部署易于横向扩展。优点支持多种数据类型，扩容方便；有持久化，重启应用服务器缓存数据不会丢失；他是一个集中式缓存，不存在在应用服务器之间同步数据的问题。缺点每次都需要访问redis存在IO浪费的情况。
我们可以发现Caffeine和Redis的优缺点正好相反，所以他们可以有效的互补。

策略介绍

大体介绍，具体请看参考链接 Caffeine缓存
填充策略（Population）
Caffeine 为我们提供了三种填充策略：手动加载、同步加载和异步加载

驱逐策略（eviction）
Caffeine提供三类驱逐策略：基于大小（size-based），基于时间（time-based）和基于引用（reference-based）。

使用

Maven 引入相关依赖

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

配置缓存配置类

import com.github.benmanes.caffeine.cache.Cache;
import com.github.benmanes.caffeine.cache.Caffeine;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@Configuration
public class CacheConfig {

    @Bean
    public Cache<String, Object> caffeineCache() {
        return Caffeine.newBuilder()
                // 设置最后一次写入或访问后经过固定时间过期
                .expireAfterWrite(60, TimeUnit.SECONDS)
                // 初始的缓存空间大小
                .initialCapacity(100)
                // 缓存的最大条数
                .maximumSize(1000)
                .build();
    }

}

定义测试的实体对象

import lombok.Data;
import lombok.ToString;

@Data
@ToString
public class UserInfo {
    private Integer id;
    private String name;
    private String sex;
    private Integer age;
}

定义服务接口类和实现类

import com.raines.javaadvanced.firstCache.vo.UserInfo;

public interface UserInfoService {

    /**
     * 增加用户信息
     *
     * @param userInfo 用户信息
     */
    void addUserInfo(UserInfo userInfo);

    /**
     * 获取用户信息
     *
     * @param id 用户ID
     * @return 用户信息
     */
    UserInfo getByName(Integer id);

    /**
     * 修改用户信息
     *
     * @param userInfo 用户信息
     * @return 用户信息
     */
    UserInfo updateUserInfo(UserInfo userInfo);

    /**
     * 删除用户信息
     *
     * @param id 用户ID
     */
    void deleteById(Integer id);

}

实现类

import com.github.benmanes.caffeine.cache.Cache;
import com.raines.javaadvanced.firstCache.service.UserInfoService;
import com.raines.javaadvanced.firstCache.vo.UserInfo;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.util.StringUtils;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

@Slf4j
@Service
public class UserInfoServiceImpl implements UserInfoService {

    /**
     * 模拟数据库存储数据
     */
    private Map<Integer, UserInfo> userInfoMap = new HashMap<>();

    @Autowired
    Cache<String, Object> caffeineCache;

    @Override
    public void addUserInfo(UserInfo userInfo) {
        log.info("create");
        userInfoMap.put(userInfo.getId(), userInfo);
        // 加入缓存
        caffeineCache.put(String.valueOf(userInfo.getId()),userInfo);
    }

    @Override
    public UserInfo getByName(Integer id) {
        // 先从缓存读取
        UserInfo userInfo = null;
        //根据key查询一个缓存，如果没有返回NULL
        Object obj = caffeineCache.getIfPresent(String.valueOf(id));
        if (obj != null){
            return (UserInfo)obj;
        }
        //可以使用Cache.asMap() 方法获取ConcurrentMap进而对缓存进行一些更改
//        UserInfo userInfo = (UserInfo) caffeineCache.asMap().get(String.valueOf(id));
//        if (userInfo != null){
//            return userInfo;
//        }
        // 如果缓存中不存在，则从库中查找
        log.info("去模拟库中查询");
        userInfo = userInfoMap.get(id);
        // 如果用户信息不为空，则加入缓存
        if (userInfo != null){
            caffeineCache.put(String.valueOf(userInfo.getId()),userInfo);
        }
        return userInfo;
    }

    @Override
    public UserInfo updateUserInfo(UserInfo userInfo) {
        log.info("update");
        if (!userInfoMap.containsKey(userInfo.getId())) {
            return null;
        }
        // 取旧的值
        UserInfo oldUserInfo = userInfoMap.get(userInfo.getId());
        // 替换内容
        if (!StringUtils.isEmpty(oldUserInfo.getAge())) {
            oldUserInfo.setAge(userInfo.getAge());
        }
        if (!StringUtils.isEmpty(oldUserInfo.getName())) {
            oldUserInfo.setName(userInfo.getName());
        }
        if (!StringUtils.isEmpty(oldUserInfo.getSex())) {
            oldUserInfo.setSex(userInfo.getSex());
        }
        // 将新的对象存储，更新旧对象信息
        userInfoMap.put(oldUserInfo.getId(), oldUserInfo);
        // 替换缓存中的值
        caffeineCache.put(String.valueOf(oldUserInfo.getId()),oldUserInfo);
        return oldUserInfo;
    }

    @Override
    public void deleteById(Integer id) {
        log.info("delete");
        userInfoMap.remove(id);
        // 从缓存中删除
        caffeineCache.asMap().remove(String.valueOf(id));
//        caffeineCache.invalidate(String.valueOf(id));
    }

}

测试的 Controller 类

import com.raines.javaadvanced.firstCache.service.UserInfoService;
import com.raines.javaadvanced.firstCache.vo.UserInfo;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

@RestController
@RequestMapping
public class UserInfoController {

    @Autowired
    private UserInfoService userInfoService;

    @GetMapping("/userInfo/{id}")
    public Object getUserInfo(@PathVariable Integer id) {
        UserInfo userInfo = userInfoService.getByName(id);
        if (userInfo == null) {
            return "没有该用户";
        }
        return userInfo;
    }

    @PostMapping("/userInfo")
    public Object createUserInfo(@RequestBody UserInfo userInfo) {
        userInfoService.addUserInfo(userInfo);
        return "SUCCESS";
    }

    @PutMapping("/userInfo")
    public Object updateUserInfo(@RequestBody UserInfo userInfo) {
        UserInfo newUserInfo = userInfoService.updateUserInfo(userInfo);
        if (newUserInfo == null){
            return "不存在该用户";
        }
        return newUserInfo;
    }

    @DeleteMapping("/userInfo/{id}")
    public Object deleteUserInfo(@PathVariable Integer id) {
        userInfoService.deleteById(id);
        return "SUCCESS";
    }

}

参考链接

Caffeine缓存

SpringBoot 使用 Caffeine 本地缓存

100 学习类 110 编程 111 Java

过去编程

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