Java中Guava Cache的用法 详解本地缓存

guava cache通过cachebuilder创建和配置缓存，支持多种过期策略与并发访问处理。1. 使用cachebuilder设置最大容量、过期时间及移除监听器；2. 选择expireafteraccess或expireafterwrite根据数据访问频率决定过期策略；3. 缓存本身线程安全，但需自行保证cacheloader的线程安全性；4. maximumsize限制条目数，maximumweight基于权重控制缓存大小；5. 通过cachestats监控命中率、未命中率等性能指标；6. 可集成spring使用@cacheable注解声明式管理缓存；7. 移除监听器用于清理资源或记录日志，确保缓存项移除时正确处理。

Guava Cache 是一个功能强大且易于使用的本地缓存解决方案，它提供了多种缓存策略和配置选项，可以显著提高应用程序的性能。简单来说，它就是你在Java代码里快速构建一个本地缓存的利器。

Guava Cache的用法详解：本地缓存

Guava Cache 允许你使用多种方式来创建和配置缓存，最常见的方式是使用 CacheBuilder。

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LoadingCache cache = CacheBuilder.newBuilder()
    .maximumSize(1000) // 设置缓存的最大容量
    .expireAfterWrite(10, TimeUnit.MINUTES) // 设置缓存项在写入后多久过期
    .removalListener(removalNotification -> {
        // 缓存项被移除时的监听器，可以进行清理工作
        System.out.println("Key " + removalNotification.getKey() + " was removed due to " + removalNotification.getCause());
    })
    .build(
        new CacheLoader() {
          @Override
          public Value load(Key key) throws Exception {
            // 当缓存中没有对应 key 的值时，会调用 load 方法加载
            return createExpensiveGraph(key);
          }
        });

这个例子展示了如何创建一个具有最大容量、过期时间和移除监听器的缓存。CacheLoader 定义了如何加载缓存中缺失的值。 当然，你也可以使用 Cache 接口，手动 put 和 get 值，但 LoadingCache 通常更方便。

如何选择合适的缓存过期策略？

Guava Cache 提供了多种过期策略，包括：

• expireAfterAccess(long duration, TimeUnit unit)：缓存项在最后一次被访问后多久过期。
• expireAfterWrite(long duration, TimeUnit unit)：缓存项在写入后多久过期。
• refreshAfterWrite(long duration, TimeUnit unit)：缓存项在写入后多久可以被刷新。

选择哪种策略取决于你的应用程序的需求。如果你的数据经常被访问，expireAfterAccess 可能更合适。如果你的数据很少被访问，expireAfterWrite 可能更合适。refreshAfterWrite 适合需要定期更新缓存的场景。 比如，一个经常被访问的配置，使用 expireAfterAccess 可以保证它在一段时间内保持最新。

Guava Cache 如何处理并发访问？

Guava Cache 默认是线程安全的，它使用并发数据结构来保证多个线程可以同时访问缓存而不会出现问题。 但是，需要注意的是，如果你的 CacheLoader 中的 load 方法不是线程安全的，那么你需要自己保证线程安全。 简单来说，缓存本身是安全的，但填充缓存的逻辑要你自己来保证。

Guava Cache 的 maximumSize 和 maximumWeight 有什么区别？

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maximumSize 设置缓存的最大条目数，而 maximumWeight 设置缓存的最大权重。 使用 maximumWeight 需要你为每个缓存项指定一个权重，这可以让你更灵活地控制缓存的大小。 比如，你可以让大的对象占用更多的缓存空间。 权重计算可以基于对象的大小、复杂程度等等。

Guava Cache 如何监控缓存的性能？

Guava Cache 提供了 CacheStats 类来监控缓存的性能。你可以通过调用 Cache.stats() 方法来获取 CacheStats 对象。

CacheStats stats = cache.stats();
System.out.println("Hit rate: " + stats.hitRate());
System.out.println("Miss rate: " + stats.missRate());
System.out.println("Eviction count: " + stats.evictionCount());

CacheStats 提供了多种指标，例如命中率、未命中率、驱逐次数等等。这些指标可以帮助你了解缓存的性能，并根据需要调整缓存的配置。 监控命中率可以帮助你判断缓存是否有效，如果命中率很低，可能需要调整缓存的大小或过期策略。

Guava Cache 如何与 Spring 集成？

虽然 Guava Cache 是独立的库，但它也可以很容易地与 Spring 集成。 你可以使用 Spring 的 @Cacheable 注解来将 Guava Cache 集成到你的 Spring Bean 中。 这可以让你以声明式的方式使用缓存，而无需手动管理缓存的生命周期。 Spring 提供了 GuavaCacheManager 来管理 Guava Cache 实例。

@Cacheable("myCache")
public Value getValue(Key key) {
    // ...
}

在这个例子中，getValue 方法的结果会被缓存到名为 myCache 的 Guava Cache 中。 Spring 会自动处理缓存的读取和写入。

Guava Cache 的移除监听器有什么作用？

移除监听器允许你在缓存项被移除时执行一些操作。这可以用于清理资源、记录日志等等。 例如，你可以使用移除监听器来关闭数据库连接或释放文件句柄。

.removalListener(removalNotification -> {
    // 缓存项被移除时的监听器，可以进行清理工作
    System.out.println("Key " + removalNotification.getKey() + " was removed due to " + removalNotification.getCause());
    cleanupResource(removalNotification.getKey());
})

移除监听器可以帮助你避免资源泄漏，并确保你的应用程序在缓存项被移除时能够正确地处理。

Guava Cache 是一个非常灵活和强大的本地缓存解决方案，它可以帮助你提高应用程序的性能。 理解其核心概念和配置选项，可以让你更好地利用它来构建高性能的应用程序。