Guava中Cache的使用

小灰灰 2022-06-14 08:09 263阅读 0赞

> 缓存的主要作用是暂时在内存中保存业务系统的数据处理结果，并且等待下次访问使用。在日常开发的很多场合，由于受限于硬盘IO的性能或者我们自身业务系统的数据处理和获取可能非常费时，当我们发现我们的系统这个数据请求量很大的时候，频繁的IO和频繁的逻辑处理会导致硬盘和CPU资源的瓶颈出现。缓存的作用就是将这些来自不易的数据保存在内存中，当有其他线程或者客户端需要查询相同的数据资源时，直接从缓存的内存块中返回数据，这样不但可以提高系统的响应时间，同时也可以节省对这些数据的处理流程的资源消耗，整体上来说，系统性能会有大大的提升

### Guava中Cache的两种创建方式 ###

在Guava中可以通过cacheLoader和callable callback两种方式来创建缓存。通过这两种方法创建的cache，和通常用map来缓存的做法比，不同在于，这两种方法都实现了一种逻辑——从缓存中取key X的值，如果该值已经缓存过了，则返回缓存中的值，如果没有缓存过，可以通过某个方法来获取这个值。但不同的在于cacheloader的定义比较宽泛，是针对整个cache定义的，可以认为是统一的根据key值load value的方法。而callable的方式较为灵活，允许你在get的时候指定。

#### cacheLoader方式 ####

测试代码

@Test
        public void testLoadingCache() throws Exception {
            LoadingCache<String, String> cahceBuilder = CacheBuilder.newBuilder().build(new CacheLoader<String, String>() {
                @Override
                public String load(String key) throws Exception {
                    System.out.println("请求的key为" + key + "在缓存中不存在,通过load方法获取key.");
                    String strProValue = "hello " + key + "!";
                    return strProValue;
                }
    
            });
    
            // 第一次到缓存里面key为peida的数据，缓存不存在通过，load加载，并保存到缓存里面
            System.out.println("a value:" + cahceBuilder.get("a"));
            // 第二次获取key为peida的数据，缓存已经存在，直接在缓存里面返回
            System.out.println("a value:" + cahceBuilder.get("a"));
    
            // 往缓存里面存放数据
            cahceBuilder.put("b", "bbbb");
            // 缓存已经存在数据了,直接获取
            System.out.println("b value:" + cahceBuilder.get("b"));
        }

输出结果

请求的key为a在缓存中不存在,通过load方法获取key.
    a value:hello a!
    a value:hello a!
    b value:bbbb

#### callable callback方式 ####

测试代码

@Test
    public void testcallableCache() throws Exception {
        Cache<String, String> cache = CacheBuilder.newBuilder().maximumSize(1000).build();
        String resultVal = cache.get("a", new Callable<String>() {
            public String call() {
                String strProValue = "hello " + "a" + "!";
                return strProValue;
            }
        });
        System.out.println("a value : " + resultVal);
    
        resultVal = cache.getIfPresent("b");
        System.out.println("a value : " + resultVal);
    }

输出结果

a value : hello a!
    a value : null

### cache的参数说明 ###

#### 回收的参数： ####

1. 大小的设置：CacheBuilder.maximumSize(long) CacheBuilder.weigher(Weigher) CacheBuilder.maxumumWeigher(long)  
　　2. 时间：expireAfterAccess(long, TimeUnit) expireAfterWrite(long, TimeUnit)  
　　3. 引用：CacheBuilder.weakKeys() CacheBuilder.weakValues() CacheBuilder.softValues()  
　　4. 明确的删除：invalidate(key) invalidateAll(keys) invalidateAll()  
　　5. 删除监听器：CacheBuilder.removalListener(RemovalListener)

#### refresh机制： ####

1. LoadingCache.refresh(K) 在生成新的value的时候，旧的value依然会被使用。  
　　2. CacheLoader.reload(K, V) 生成新的value过程中允许使用旧的value  
　　3. CacheBuilder.refreshAfterWrite(long, TimeUnit) 自动刷新cache

#### guava Cache数据移除 ####

guava做cache时候数据的移除方式，在guava中数据的移除分为被动移除和主动移除两种。  
　　被动移除数据的方式，guava默认提供了三种方式：  
　　1.基于大小的移除:看字面意思就知道就是按照缓存的大小来移除，如果即将到达指定的大小，那就会把不常用的键值对从cache中移除。  
　　定义的方式一般为 CacheBuilder.maximumSize(long)，还有一种一种可以算权重的方法，个人认为实际使用中不太用到。就这个常用的来看有几个注意点，  
　　　　其一，这个size指的是cache中的条目数，不是内存大小或是其他；  
　　　　其二，并不是完全到了指定的size系统才开始移除不常用的数据的，而是接近这个size的时候系统就会开始做移除的动作；  
　　　　其三，如果一个键值对已经从缓存中被移除了，你再次请求访问的时候，如果cachebuild是使用cacheloader方式的，那依然还是会从cacheloader中再取一次值，如果这样还没有，就会抛出异常  
　　2.基于时间的移除：guava提供了两个基于时间移除的方法  
　　　　expireAfterAccess(long, TimeUnit) 这个方法是根据某个键值对最后一次访问之后多少时间后移除  
　　　　expireAfterWrite(long, TimeUnit) 这个方法是根据某个键值对被创建或值被替换后多少时间移除  
　　3.基于引用的移除：  
　　这种移除方式主要是基于java的垃圾回收机制，根据键或者值的引用关系决定移除  
　　主动移除数据方式，主动移除有三种方法：  
　　1.单独移除用 Cache.invalidate(key)  
　　2.批量移除用 Cache.invalidateAll(keys)  
　　3.移除所有用 Cache.invalidateAll()  
　　如果需要在移除数据的时候有所动作还可以定义Removal Listener，但是有点需要注意的是默认Removal Listener中的行为是和移除动作同步执行的，如果需要改成异步形式，可以考虑使用RemovalListeners.asynchronous(RemovalListener, Executor)