Java内存缓存-通过Map定制简单缓存

缓存

在程序中，缓存是一个高速数据存储层，其中存储了数据子集，且通常是短暂性存储，这样日后再次请求此数据时，速度要比访问数据的主存储位置快。通过缓存，可以高效地重用之前检索或计算的数据。

为什么要用缓存

场景

在Java应用中，对于访问频率高，更新少的数据，通常的方案是将这类数据加入缓存中，相对从数据库中读取，读缓存效率会有很大提升。

在集群环境下，常用的分布式缓存有Redis、Memcached等。但在某些业务场景上，可能不需要去搭建一套复杂的分布式缓存系统，在单机环境下，通常是会希望使用内部的缓存(LocalCache)。

方案

基于JSR107规范自研

基于ConcurrentHashMap实现数据缓存

JSR107规范目标

为应用程序提供缓存Java对象的功能。

定义了一套通用的缓存概念和工具。

最小化开发人员使用缓存的学习成本。

最大化应用程序在使用不同缓存实现之间的可移植性。

支持进程内和分布式的缓存实现。

JSR107规范核心概念

Java Caching定义了5个核心接口，分别是CachingProvider, CacheManager, Cache, Entry 和 Expiry。

CachingProvider定义了创建、配置、获取、管理和控制多个CacheManager。一个应用可以在运行期访问多个CachingProvider。

CacheManager定义了创建、配置、获取、管理和控制多个唯一命名的Cache，这些Cache存在于- CacheManager的上下文中。一个CacheManager仅被一个CachingProvider所拥有。

Cache是一个类似Map的数据结构并临时存储以Key为索引的值。一个Cache仅被一个CacheManager所拥有。

Entry是一个存储在Cache中的key-value对。

每一个存储在Cache中的条目有一个定义的有效期，即Expiry Duration。一旦超过这个时间，条目为过期的状态。一旦过期，条目将不可访问、更新和删除。缓存有效期可以通过ExpiryPolicy设置。

小例子

使用Map来实现一个简单的缓存功能

MapCacheDemo.java

代码测试类MapCacheDemoTests.java