缓存解决方案-技术专题-Caffeine Cache
内容简介：
Google Guava Cache是一种非常优秀本地缓存解决方案，提供了基于容量，时间和引用的缓存回收方式。基于容量的方式内部实现采用LRU算法，基于引用回收很好的利用了Java虚拟机的垃圾回收机制。
其中的缓存构造器CacheBuilder采用构建者模式提供了设置好各种参数的缓存对象，缓存核心类
LocalCache里面的内部类Segment与jdk1.7及以前的ConcurrentHashMap非常相似，都继承于ReetrantLock，还有六个队列，以实现丰富的本地缓存方案。
1.1 关于Caffeine Cache
通俗的讲，Guava是google开源的一个公共java库，类似于Apache Commons，它提供了集合，反射，缓存，科学计算，xml，io等一些 工具 类库。cache只是其中的一个模块。使用Guava cache能够方便快速的构建本地缓存。
Caffeine是使用Java8对Guava缓存的重写版本 ，在Spring Boot 2.0中将取代Guava。如果出现Caffeine，CaffeineCacheManager将会自动配置。
1.1.1 为什么要用本地缓存
相对于IO操作 => 速度快，效率高 相对于Redis => Redis是一种优秀的分布式缓存实现，受限于网卡等原因，远水救不了近火 DB + Redis + LocalCache = 高效存储，高效访问访问速度和花费的关系如下图所示：
1.1.2 什么时候用
- 愿意消耗一些内存空间来提升速度
- 预料到某些键会被多次查询
- 缓存中存放的数据总量不会超出内存容量
1.1.3 怎么用
- 设置缓存容量
- 设置超时时间
- 提供移除监听器
- 提供缓存加载器
- 构建缓存
1.2 使用Caffeine Cache
使用springboot2.x操作Caffeine Cache
搭建工程：Springboot2.x + MyBatis + MySQL + Caffeine Cache
Caffeine是使用Java8对Guava缓存的重写版本，在Spring 5.0或者Spring Boot 2.0中将取代，基于LRU算法实现，支持多种缓存过期策略。
1.2.1 准备工作
- 准备好 数据库 和数据表并插入相应实验数据（MySQL）
-- 新建表create database if not exists guavach charset utf8;-- 使用表use guavach;-- 创建用户表tbl_usercreate table tbl_user(id int(10) not null primary key auto_increment,name varchar(50) not null,age int(20) not null)engine=innodb default charset=utf8;-- 初始化数据insert into tbl_user values('1','codesheep.cn','25');insert into tbl_user values('2','hansongwang99','30');insert into tbl_user values('3','刘能','35');insert into tbl_user values('4','赵四','38');1.2.2 java工程
1.2.2.1 添加依赖
<dependency> <groupId>com.github.ben-manes.caffeine</groupId> <artifactId>caffeine</artifactId></dependency>1.2.2.2 配置类
引入 CaffeineCache的配置文件 CaffeineCacheConfig
@Configuration@EnableCachingpublic class CaffeineCacheConfig { @Bean public CacheManager cacheManager(){ CaffeineCacheManager cacheManager = new CaffeineCacheManager(); //Caffeine配置 Caffeine<Object, Object> caffeine = Caffeine.newBuilder() //最后一次写入后经过固定时间过期 .expireAfterWrite(10, TimeUnit.SECONDS) //maximumSize=[long]: 缓存的最大条数 .maximumSize(1000); cacheManager.setCaffeine(caffeine); return cacheManager; }}说明：
Caffeine配置说明：
initialCapacity=[integer]: 初始的缓存空间大小 maximumSize=[long]: 缓存的最大条数 maximumWeight=[long]: 缓存的最大权重 expireAfterAccess=[duration]: 最后一次写入或访问后经过固定时间过期 expireAfterWrite=[duration]: 最后一次写入后经过固定时间过期 refreshAfterWrite=[duration]: 创建缓存或者最近一次更新缓存后经过固定的时间间隔，刷新缓存 weakKeys: 打开key的弱引用 weakValues：打开value的弱引用 softValues：打开value的软引用 recordStats：开发统计功能
注意：
expireAfterWrite和expireAfterAccess同事存在时，以expireAfterWrite为准。 maximumSize和maximumWeight不可以同时使用 weakValues和softValues不可以同时使用
1.2.2.3 配置文件
server: port: 9020# Mysqlspring: datasource: url: jdbc:mysql://localhost:3306/guavach?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=true&serverTimezone=UTC driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver username: root password: root# mybatis配置mybatis: configuration: map-underscore-to-camel-case: true#debug: true1.2.2.4 实体类
public class User implements Serializable { private static final long serialVersionUID=1L; private Long id; private String name; private Integer age; public static long getSerialVersionUID() { return serialVersionUID; } public Long getId() { return id; } public void setId(Long id) { this.id = id; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public Integer getAge() { return age; } public void setAge(Integer age) { this.age = age; }}1.2.2.5 mapper
@Mapperpublic interface UserMapper { @Select("select * from tbl_user") List<User> getUsers(); @Insert("insert into tbl_user values(#{name},#{age})") int addUser(User user); @Select("select * from tbl_user where name=#{userName}") List<User> getUserByName(String userName);}1.2.2.6 service
@Servicepublic class UserService{ @Autowired private UserMapper userMapper; public List<User> getUsers() { return userMapper.getUsers(); } public int addUser(User user) { return userMapper.addUser(user); } @Cacheable(value = "user",key = "#userName") public List<User> getUserByName(String userName) { List<User> users=userMapper.getUserByName(userName); System.out.println("从数据库中读取，而非从缓存读取!"); return users; }} 说明：在 getUsersByName 接口上添加了注解： @Cacheable 。这是 缓存的使用注解之一，除此之外常用的还有 @CachePut 和 @CacheEvit ，分别简单介绍一下：
@Cacheable：配置在getUsersByName方法上表示其返回值将被加入缓存。同时在查询时，会先从缓存中获取，若不存在才再发起对数据库的访问@CachePut：配置于方法上时，能够根据参数定义条件来进行缓存，其与@Cacheable不同的是使用@CachePut标注的方法在执行前不会去检查缓存中是否存在之前执行过的结果，而是每次都会执行该方法，并将执行结果以键值对的形式存入指定的缓存中，所以主要用于数据新增和修改操作上@CacheEvict：配置于方法上时，表示从缓存中移除相应数据。
1.2.2.7 controller
@RestControllerpublic class UserController { @Autowired private UserService userService; @Autowired CacheManager cacheManager; @PostMapping("/getuserbyname") public List<User> getUserByName(@RequestBody User user){ System.out.println("------------"); System.out.println("call /getuserbyname"); List<User> users = userService.getUserByName(user.getName()); return users; } @GetMapping("/hehe") public String hehe(){ return "hehhehhehe"; }}1.2.2.8 启动类
@SpringBootApplication@EnableCaching//新增注解public class Caffeinecache01Application { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(Caffeinecache01Application.class, args); }}1.3 运行
启动主类，使用postman测试
打开postman，输入 json 字段，点击send按钮后，显示返回结果
查看IDEA控制台输出
第一次获取时，为从数据库读取
接着点击，间隔时间少于10秒，显示如下结果，可以看到缓存的启用和失效时的效果如下所示（上文 Guava Cache的配置文件中设置了缓存 user的实效时间为 10s）：
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