Guava Cache

黑洞代码

发布于 2021-04-23 15:00:38

6160

发布于 2021-04-23 15:00:38

文章被收录于专栏：落叶飞翔的蜗牛

什么是缓存？

根据科普中国的定义，缓存就是数据交换的缓冲区（称作Cache），当某一硬件要读取数据时，会首先从缓存中查找需要的数据，如果找到了则直接执行，找不到的话则从内存中找。由于缓存的运行速度比内存快得多，故缓存的作用就是帮助硬件更快地运行。

在这里，我们借用了硬件缓存的概念，当在Java程序中计算或查询数据的代价很高，并且对同样的计算或查询条件需要不止一次获取数据的时候，就应当考虑使用缓存。换句话说，缓存就是以空间换时间，大部分应用在各种IO，数据库查询等耗时较长的应用当中。

缓存原理

当获取数据时，程序将先从一个存储在内存中的数据结构中获取数据。如果数据不存在，则在磁盘或者数据库中获取数据并存入到数据结构当中。之后程序需要再次获取数据时，则会先查询这个数据结构。从内存中获取数据时间明显小于通过IO获取数据，这个数据结构就是缓存的实现。

这里引入一个概念，缓存命中率：从缓存中获取到数据的次数/全部查询次数，命中率越高说明这个缓存的效率好。由于机器内存的限制，缓存一般只能占据有限的内存大小，缓存需要不定期的删除一部分数据，从而保证不会占据大量内存导致机器崩溃。

如何提高命中率呢？那就得从删除一部分数据着手了。目前有三种删除数据的方式，分别是：FIFO（先进先出）、LFU（定期淘汰最少使用次数）、LRU（淘汰最长时间未被使用）。

GuavaCache工作方式

GuavaCache的工作流程：获取数据->如果存在，返回数据->计算获取数据->存储返回。由于特定的工作流程，使用者必须在创建Cache或者获取数据时指定不存在数据时应当怎么获取数据。GuavaCache采用LRU的工作原理，使用者必须指定缓存数据的大小，当超过缓存大小时，必定引发数据删除。GuavaCache还可以让用户指定缓存数据的过期时间，刷新时间等等很多有用的功能。

Demo

public class Man {
    //身份证号
    private String id;
    //姓名
    private String name;

    public String getId() {
        return id;
    }

    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Man{" +
                "id='" + id + '\'' +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}


public class GuavaCachDemo {
    private LoadingCache<String,Man> loadingCache;
    //loadingCache
    public void initLoadingCache() {
        //指定一个如果数据不存在获取数据的方法
        CacheLoader<String, Man> cacheLoader = new CacheLoader<String, Man>() {
            @Override
            public Man load(String key) throws Exception {
                //模拟mysql操作
                System.out.println("LoadingCache测试 从mysql加载缓存ing...(2s)");
                Thread.sleep(2000);
                System.out.println("LoadingCache测试 从mysql加载缓存成功");
                Man tmpman = new Man();
                tmpman.setId(key);
                tmpman.setName("其他人");
                if (key.equals("001")) {
                    tmpman.setName("张三");
                    return tmpman;
                }
                if (key.equals("002")) {
                    tmpman.setName("李四");
                    return tmpman;
                }
                return tmpman;
            }
        };
        //缓存数量为1，为了展示缓存删除效果
        loadingCache = CacheBuilder.newBuilder().maximumSize(1).build(cacheLoader);
    }

    /**
     * 获取数据，如果不存在返回null
     *
     * @param key
     * @return
     */
    public Man getIfPresentloadingCache(String key){
        return loadingCache.getIfPresent(key);
    }

    /**
     * 获取数据，如果数据不存在则通过cacheLoader获取数据，缓存并返回
     *
     * @param key
     * @return
     */
    public Man getCacheKeyloadingCache(String key){
        try {
            return loadingCache.get(key);
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    /**
     * 直接向缓存put数据
     *
     * @param key
     * @param value
     */
    public void putloadingCache(String key,Man value){
        System.out.printf("\nput key :%s value : %s\n",key,value.getName());
        loadingCache.put(key,value);
    }
}


// 执行结果：

使用loadingCache
使用loadingCache get方法  第一次加载
LoadingCache测试 从mysql加载缓存ing...(2s)
LoadingCache测试 从mysql加载缓存成功
Man{id='001', name='张三'}

使用loadingCache getIfPresent方法  第一次加载
null

使用loadingCache get方法  第一次加载
LoadingCache测试 从mysql加载缓存ing...(2s)
LoadingCache测试 从mysql加载缓存成功
Man{id='002', name='李四'}

使用loadingCache get方法  已加载过
Man{id='002', name='李四'}

使用loadingCache get方法  已加载过,但是已经被剔除掉,验证重新加载
LoadingCache测试 从mysql加载缓存ing...(2s)
LoadingCache测试 从mysql加载缓存成功
Man{id='001', name='张三'}

使用loadingCache getIfPresent方法  已加载过
Man{id='001', name='张三'}

使用loadingCache put方法  再次get

put key :001 value : 额外添加
Man{id='001', name='额外添加'}

本文参与腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自微信公众号。

原始发表：2021-04-16，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

数据结构