轻松lCaffeine
1、依赖
我们需要将Caffeine依赖添加到我们的pom.xml中：
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<dependency> <groupId>com.github.ben-manes.caffeine</groupId> <artifactId>caffeine</artifactId> <version> 2.5 . 5 </version> </dependency> |
2、写入缓存
让我们关注Caffeine的三种缓存写入策略：手动、同步加载和异步加载。
首先，让我们编写一个类，作为要存储在缓存中的值的类型：
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class DataObject { private final String data;
private static int objectCounter = 0 ; // standard constructors/getters
public static DataObject get(String data) { objectCounter++; return new DataObject(data); } } |
2.1、手动写入
在此策略中，我们手动将值写入缓存并稍后读取它们。
我们先初始化缓存：
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Cache<String, DataObject> cache = Caffeine.newBuilder() .expireAfterWrite( 1 , TimeUnit.MINUTES) .maximumSize( 100 ) .build(); |
现在，我们可以使用getIfPresent方法从缓存中获取一些值。如果缓存中不存在该值，则此方法将返回null：
我们可以使用put方法手动写入缓存：
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cache.put(key, dataObject); dataObject = cache.getIfPresent(key);
assertNotNull(dataObject); |
我们还可以使用get方法获取值，该方法接受一个函数和一个键作为参数。如果缓存中不存在该键，则此函数将用于提供兜底值，该值将在执行后写入缓存：
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dataObject = cache .get(key, k -> DataObject.get( "Data for A" ));
assertNotNull(dataObject); assertEquals( "Data for A" , dataObject.getData()); |
这个GET方法执行是原子性的。这意味着即使多个线程同时请求该值，执行只会进行一次。这就是为什么使用get比getIfPresent更好。
有时我们需要手动使一些缓存的值失效：
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cache.invalidate(key); dataObject = cache.getIfPresent(key);
assertNull(dataObject); |
2.2、同步加载
这种加载缓存的方法需要一个Function，用于初始化写入值，类似于手动写入策略的get方法，让我们看看如何使用它。
首先，我们需要初始化我们的缓存：
现在我们可以使用get方法读取值：
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DataObject dataObject = cache.get(key);
assertNotNull(dataObject); assertEquals( "Data for " + key, dataObject.getData()); |
我们还可以使用getAll方法获取一组值：
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Map<String, DataObject> dataObjectMap = cache.getAll(Arrays.asList( "A" , "B" , "C" ));
assertEquals( 3 , dataObjectMap.size()); |
值从传递给build方法的底层后端初始化Function中读取到，这样就可以使用缓存作为访问值的主要入口了。
2.3、异步加载
此策略的工作原理与前一个相同，但是会异步执行操作并返回一个CompletableFuture来保存实际的值：
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AsyncLoadingCache<String, DataObject> cache = Caffeine.newBuilder() .maximumSize( 100 ) .expireAfterWrite( 1 , TimeUnit.MINUTES) .buildAsync(k -> DataObject.get( "Data for " + k)); |
我们可以以相同的方式使用get和getAll方法，考虑到它们的返回是CompletableFuture：
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String key = "A" ;
cache.get(key).thenAccept(dataObject -> { assertNotNull(dataObject); assertEquals( "Data for " + key, dataObject.getData()); });
cache.getAll(Arrays.asList( "A" , "B" , "C" )) .thenAccept(dataObjectMap -> assertEquals( 3 , dataObjectMap.size())); |
CompletableFuture具有很多有用的API，您可以在本文中阅读更多相关信息。
3、缓存值的清理
Caffeine有三种缓存值的清理策略：基于大小、基于时间和基于引用。
3.1、基于大小的清理
这种类型的清理设计为在超出缓存配置的大小限制时发生清理。有两种获取大小的方法——计算缓存中的对象数，或者获取它们的权重。
让我们看看如何计算缓存中的对象数。缓存初始化时，其大小为零：
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LoadingCache<String, DataObject> cache = Caffeine.newBuilder() .maximumSize( 1 ) .build(k -> DataObject.get( "Data for " + k));
assertEquals( 0 , cache.estimatedSize()); |
当我们添加一个值时，大小明显增加：
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cache.get( "A" );
assertEquals( 1 , cache.estimatedSize()); |
我们可以将第二个值添加到缓存中，这会导致删除第一个值：
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cache.get( "B" ); cache.cleanUp();
assertEquals( 1 , cache.estimatedSize()); |
值得一提的是，我们在获取缓存大小之前调用了cleanUp方法。这是因为缓存清理是异步执行的，该方法有助于等待清理完成。
我们还可以传入一个weigher的Function来定义缓存大小的获取：
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LoadingCache<String, DataObject> cache = Caffeine.newBuilder() .maximumWeight( 10 ) .weigher((k,v) -> 5 ) .build(k -> DataObject.get( "Data for " + k));
assertEquals( 0 , cache.estimatedSize());
cache.get( "A" ); assertEquals( 1 , cache.estimatedSize());
cache.get( "B" ); assertEquals( 2 , cache.estimatedSize()); |
当权重超过 10 时，这些值将从缓存中删除：
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cache.get( "C" ); cache.cleanUp();
assertEquals( 2 , cache.estimatedSize()); |
3.2、基于时间的清理
这种清理策略基于条目的过期时间，分为三种：
访问后过期——自上次读取或写入以来，条目在经过某段时间后过期
写入后过期——自上次写入以来，条目在经过某段时间后过期
自定义策略——由Expiry的实现来为每个条目单独计算到期时间
让我们使用expireAfterAccess方法配置访问后过期策略：
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LoadingCache<String, DataObject> cache = Caffeine.newBuilder() .expireAfterAccess( 5 , TimeUnit.MINUTES) .build(k -> DataObject.get( "Data for " + k)); |
要配置写入后过期策略，我们使用expireAfterWrite方法：
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cache = Caffeine.newBuilder() .expireAfterWrite( 10 , TimeUnit.SECONDS) .weakKeys() .weakValues() .build(k -> DataObject.get( "Data for " + k)); |
要初始化自定义策略，我们需要实现Expiry接口：
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cache = Caffeine.newBuilder().expireAfter( new Expiry<String, DataObject>() { @Override public long expireAfterCreate( String key, DataObject value, long currentTime) { return value.getData().length() * 1000 ; } @Override public long expireAfterUpdate( String key, DataObject value, long currentTime, long currentDuration) { return currentDuration; } @Override public long expireAfterRead( String key, DataObject value, long currentTime, long currentDuration) { return currentDuration; } }).build(k -> DataObject.get( "Data for " + k)); |
3.3、基于引用的清理
我们可以配置我们的缓存，允许缓存的键或值或二者一起的垃圾收集。为此，我们需要为键和值配置WeakReference的使用，并且我们可以配置SoftReference仅用于值的垃圾收集。
WeakReference的使用允许在没有对对象的任何强引用时对对象进行垃圾回收。SoftReference允许基于JVM的全局LRU（最近最少使用）策略对对象进行垃圾回收。可以在此处找到有关Java中引用的更多详细信息。
我们使用Caffeine.weakKeys()、Caffeine.weakValues()和Caffeine.softValues()来启用每个选项：
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LoadingCache<String, DataObject> cache = Caffeine.newBuilder() .expireAfterWrite( 10 , TimeUnit.SECONDS) .weakKeys() .weakValues() .build(k -> DataObject.get( "Data for " + k));
cache = Caffeine.newBuilder() .expireAfterWrite( 10 , TimeUnit.SECONDS) .softValues() .build(k -> DataObject.get( "Data for " + k)); |
4、缓存刷新
可以将缓存配置为在定义的时间段后自动刷新条目。让我们看看如何使用refreshAfterWrite方法做到这一点：
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Caffeine.newBuilder() .refreshAfterWrite( 1 , TimeUnit.MINUTES) .build(k -> DataObject.get( "Data for " + k)); |
在这里，我们应该明白expireAfter和refreshAfter的一个区别：当请求过期条目时，执行会阻塞，直到build函数计算出新值。但是如果该条目符合刷新条件，则缓存将返回一个旧值并异步重新加载该值。
5、统计
Caffeine提供了一种记录缓存使用统计信息的方法：
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LoadingCache<String, DataObject> cache = Caffeine.newBuilder() .maximumSize( 100 ) .recordStats() .build(k -> DataObject.get( "Data for " + k)); cache.get( "A" ); cache.get( "A" );
assertEquals( 1 , cache.stats().hitCount()); assertEquals( 1 , cache.stats().missCount()); |
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原文链接：https://www.imooc.com/article/319058
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