项目中多级缓存设计实践总结

冷不防 2024-03-26 19:33 15阅读 0赞

#### 缓存的重要性 ####

简而言之，缓存的原理就是利用空间来换取时间。通过将数据存到访问速度更快的空间里以便下一次访问时直接从空间里获取，从而节省时间。  
我们以CPU的缓存体系为例：

![e5be3ec3124f4048b7e6e18737e1bea2.png][]

CPU缓存体系是多层级的。分成了CPU -> L1 -> L2 -> L3 -> 主存。我们可以得到以下启示。

*  越频繁使用的数据，使用的缓存速度越快
 *  越快的缓存，它的空间越小

而我们项目的缓存设计可以借鉴CPU多级缓存的设计。

**关于多级缓存体系实现在开源项目中：[github.com/valarchie/AgileBoot-Back-End][github.com_valarchie_AgileBoot-Back-End]**

#### 缓存分层 ####

首先我们可以给缓存进行分层。在Java中主流使用的三类缓存主要有：

*  Map(原生缓存)
 *  Guava/Caffeine(功能更强大的内存缓存)
 *  Redis/Memcached(缓存中间件)

在一些项目中，会一刀切将所有的缓存都使用Redis或者Memcached中间件进行存取。  
使用缓存中间件避免不了网络请求成本和用户态和内核态的切换。 更合理的方式应该是根据数据的特点来决定使用哪个层级的缓存。

Map(一级缓存)

项目中的字典类型的数据比如：性别、类型、状态等一些不变的数据。我们完全可以存在Map当中。  
因为Map的实现非常简单，效率上是非常高的。由于我们存的数据都是一些不变的数据，一次性存好并不会再去修改它们。所以不用担心内存溢出的问题。 以下是关于字典数据使用Map缓存的简单代码实现。

/**
     * 本地一级缓存  使用Map
     *
     * @author valarchie
     */
    public class MapCache {
        private static final Map<String, List<DictionaryData>> DICTIONARY_CACHE = MapUtil.newHashMap(128);
    
        static {
            initDictionaryCache();
        }
    
        private static void initDictionaryCache() {
    
            loadInCache(BusinessTypeEnum.values());
            loadInCache(YesOrNoEnum.values());
            loadInCache(StatusEnum.values());
            loadInCache(GenderEnum.values());
            loadInCache(NoticeStatusEnum.values());
            loadInCache(NoticeTypeEnum.values());
            loadInCache(OperationStatusEnum.values());
            loadInCache(VisibleStatusEnum.values());
    
        }
    
        public static Map<String, List<DictionaryData>> dictionaryCache() {
            return DICTIONARY_CACHE;
        }
    
        private static void loadInCache(DictionaryEnum[] dictionaryEnums) {
            DICTIONARY_CACHE.put(getDictionaryName(dictionaryEnums[0].getClass()), arrayToList(dictionaryEnums));
        }
    
        private static String getDictionaryName(Class<?> clazz) {
            Objects.requireNonNull(clazz);
            Dictionary annotation = clazz.getAnnotation(Dictionary.class);
    
            Objects.requireNonNull(annotation);
            return annotation.name();
        }
    
        @SuppressWarnings("rawtypes")
        private static List<DictionaryData> arrayToList(DictionaryEnum[] dictionaryEnums) {
            if(ArrayUtil.isEmpty(dictionaryEnums)) {
                return ListUtil.empty();
            }
            return Arrays.stream(dictionaryEnums).map(DictionaryData::n

[e5be3ec3124f4048b7e6e18737e1bea2.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/26/1b8270358efb4e628814d258d8a55c7f.png
[github.com_valarchie_AgileBoot-Back-End]: https://github.com/valarchie/AgileBoot-Back-End