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結(jié)論：Caffeine 是目前性能最好的本地緩存，因此，在考慮使用本地緩存時(shí)，直接選擇 Caffeine 即可。

先看一個(gè)小例子，明白如何創(chuàng)建一個(gè) Caffeine 緩存實(shí)例。

Caffeine?caffeine?=?Caffeine.newBuilder().initialCapacity(3).maximumSize(4); Cache?cache?=?caffeine.build(); cache.put("aa",?13); System.out.println(cache.getIfPresent("aa"));

Caffeine 相當(dāng)于一個(gè)緩存工廠，可以創(chuàng)建出多個(gè)緩存實(shí)例 Cache。這些緩存實(shí)例都繼承了 Caffeine 的參數(shù)配置，Caffeine 是如何配置的，這些緩存實(shí)例就具有什么樣的特性和功能。

1. Caffeine 可以設(shè)置哪些緩存屬性呢？

1. 緩存初始容量

initialCapacity：整數(shù)，表示能存儲(chǔ)多少個(gè)緩存對(duì)象。

為什么要設(shè)置初始容量呢？因?yàn)槿绻崆澳茴A(yù)估緩存的使用大小，那么可以設(shè)置緩存的初始容量，以免緩存不斷地進(jìn)行擴(kuò)容，致使效率不高。

2. 最大容量 最大權(quán)重

maximumSize：最大容量，如果緩存中的數(shù)據(jù)量超過這個(gè)數(shù)值，Caffeine 會(huì)有一個(gè)異步線程來專門負(fù)責(zé)清除緩存，按照指定的清除策略來清除掉多余的緩存。

注意：比如最大容量是 2，此時(shí)已經(jīng)存入了2個(gè)數(shù)據(jù)了，此時(shí)存入第3個(gè)數(shù)據(jù)，觸發(fā)異步線程清除緩存，在清除操作沒有完成之前，緩存中仍然有3個(gè)數(shù)據(jù)，且 3 個(gè)數(shù)據(jù)均可讀，緩存的大小也是 3，只有當(dāng)緩存操作完成了，緩存中才只剩 2 個(gè)數(shù)據(jù)，至于清除掉了哪個(gè)數(shù)據(jù)，這就要看清除策略了。

maximumWeight：最大權(quán)重，存入緩存的每個(gè)元素都要有一個(gè)權(quán)重值，當(dāng)緩存中所有元素的權(quán)重值超過最大權(quán)重時(shí)，就會(huì)觸發(fā)異步清除。

下面給個(gè)例子：

class?Person{Integer?age;String?name; }Caffeine<String,?Person>?caffeine?=?Caffeine.newBuilder().maximumWeight(30).weigher((String?key,?Person?value)->?value.getAge()); Cache<String,?Person>?cache?=?caffeine.build(); cache.put("one",?new?Person(12,?"one")); cache.put("two",?new?Person(18,?"two")); cache.put("three",?new?Person(1,?"three")); Thread.sleep(10); System.out.println(cache.estimatedSize()); System.out.println(cache.getIfPresent("two"));

運(yùn)行結(jié)果：

2 null

要使用權(quán)重來衡量的話，就要規(guī)定權(quán)重是什么，每個(gè)元素的權(quán)重怎么計(jì)算，weigher 方法就是設(shè)置權(quán)重規(guī)則的，它的參數(shù)是一個(gè)函數(shù)，函數(shù)的參數(shù)是 key 和 value，函數(shù)的返回值就是元素的權(quán)重，比如上述代碼中，caffeine 設(shè)置了最大權(quán)重值為 30，然后將每個(gè) Person 對(duì)象的 age 年齡作為權(quán)重值，所以整個(gè)意思就是：緩存中存儲(chǔ)的是 Person 對(duì)象，但是限制所有對(duì)象的 age 總和不能超過 30，否則就觸發(fā)異步清除緩存。

特別要注意一點(diǎn)：最大容量 和 最大權(quán)重 只能二選一作為緩存空間的限制。

3. 緩存狀態(tài)

3.1 默認(rèn)的緩存狀態(tài)收集器 CacheStats

默認(rèn)情況下，緩存的狀態(tài)會(huì)用一個(gè) CacheStats 對(duì)象記錄下來，通過訪問 CacheStats 對(duì)象就可以知道當(dāng)前緩存的各種狀態(tài)指標(biāo)，那究竟有哪些指標(biāo)呢？

先說一下什么是“加載”，當(dāng)查詢緩存時(shí)，緩存未命中，那就需要去第三方數(shù)據(jù)庫中查詢，然后將查詢出的數(shù)據(jù)先存入緩存，再返回給查詢者，這個(gè)過程就是加載。

• totalLoadTime：總共加載時(shí)間。

• loadFailureRate：加載失敗率，= 總共加載失敗次數(shù) / 總共加載次數(shù)

• averageLoadPenalty：平均加載時(shí)間，單位-納秒

• evictionCount：被淘汰出緩存的數(shù)據(jù)總個(gè)數(shù)

• evictionWeight：被淘汰出緩存的那些數(shù)據(jù)的總權(quán)重

• hitCount：命中緩存的次數(shù)

• hitRate：命中緩存率

• loadCount：加載次數(shù)

• loadFailureCount：加載失敗次數(shù)

• loadSuccessCount：加載成功次數(shù)

• missCount：未命中次數(shù)

• missRate：未命中率

• requestCount：用戶請(qǐng)求查詢總次數(shù)

CacheStats 類包含了 2 個(gè)方法，了解一下：

• CacheStats minus(@Nonnull CacheStats other)：當(dāng)前 CacheStats 對(duì)象的各項(xiàng)指標(biāo)減去參數(shù) other 的各項(xiàng)指標(biāo)，差值形成一個(gè)新的 CacheStats 對(duì)象。

• CacheStats plus(@Nonnull CacheStats other)：當(dāng)前 CacheStats 對(duì)象的各項(xiàng)指標(biāo)加上參數(shù) other 的各項(xiàng)指標(biāo)，和值形成一個(gè)新的 CacheStats 對(duì)象。

舉個(gè)例子說明：

Caffeine<String,?Person>?caffeine?=?Caffeine.newBuilder().maximumWeight(30).recordStats().weigher((String?key,?Person?value)->?value.getAge()); Cache<String,?Person>?cache?=?caffeine.build(); cache.put("one",?new?Person(12,?"one")); cache.put("two",?new?Person(18,?"two")); cache.put("three",?new?Person(1,?"three")); CacheStats?stats?=?cache.stats();System.out.println(stats.hitCount());

3.2 自定義的緩存狀態(tài)收集器

自定義的緩存狀態(tài)收集器的作用：每當(dāng)緩存有操作發(fā)生時(shí)，不管是查詢，加載，存入，都會(huì)使得緩存的某些狀態(tài)指標(biāo)發(fā)生改變，哪些狀態(tài)指標(biāo)發(fā)生了改變，就會(huì)自動(dòng)觸發(fā)收集器中對(duì)應(yīng)的方法執(zhí)行，如果我們?cè)诜椒ㄖ凶远x的代碼是收集代碼，比如將指標(biāo)數(shù)值發(fā)送到 kafka，那么其它程序從kafka讀取到數(shù)值，再進(jìn)行分析與可視化展示，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)緩存的實(shí)時(shí)監(jiān)控了。

收集器接口為 StatsCounter ，我們只需實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口的所有抽象方法即可。下面舉例說明。

public?class?MyStatsCounter?implements?StatsCounter?{@Overridepublic?void?recordHits(int?i)?{System.out.println("命中次數(shù)："?+?i);}@Overridepublic?void?recordMisses(int?i)?{System.out.println("未命中次數(shù)："?+?i);}@Overridepublic?void?recordLoadSuccess(long?l)?{System.out.println("加載成功次數(shù)："?+?l);}@Overridepublic?void?recordLoadFailure(long?l)?{System.out.println("加載失敗次數(shù)："?+?l);}@Overridepublic?void?recordEviction()?{System.out.println("因?yàn)榫彺娲笮∠拗?#xff0c;執(zhí)行了一次緩存清除工作");}@Overridepublic?void?recordEviction(int?weight)?{System.out.println("因?yàn)榫彺鏅?quán)重限制，執(zhí)行了一次緩存清除工作，清除的數(shù)據(jù)的權(quán)重為："?+?weight);}@Overridepublic?CacheStats?snapshot()?{return?null;} }

上述代碼為自定義的緩存狀態(tài)收集器，收集到的狀態(tài)指標(biāo)只是簡(jiǎn)單地打印出來，snapshot 方法有什么作用，暫時(shí)不清楚。

特別需要注意的是：收集器中那些方法得到的狀態(tài)值，只是當(dāng)前緩存操作所產(chǎn)生的結(jié)果，比如當(dāng)前 cache.getIfPresent() 查詢一個(gè)值，查詢到了，說明命中了，但是 recordHits(int i) 方法的參數(shù) i = 1，因?yàn)楸敬尾僮髅辛?1 次。

再將收集器與某個(gè)緩存掛鉤，如下：

MyStatsCounter?myStatsCounter?=?new?MyStatsCounter(); Caffeine<String,?Person>?caffeine?=?Caffeine.newBuilder().maximumWeight(30).recordStats(()->myStatsCounter).weigher((String?key,?Person?value)->?value.getAge()); Cache<String,?Person>?cache?=?caffeine.build(); cache.put("one",?new?Person(12,?"one")); cache.put("two",?new?Person(18,?"two")); cache.put("three",?new?Person(1,?"three")); cache.getIfPresent("ww"); CacheStats?stats?=?myStatsCounter.snapshot(); Thread.sleep(1000);

最后的執(zhí)行結(jié)果為：

未命中次數(shù)：1 因?yàn)榫彺鏅?quán)重限制，執(zhí)行了一次緩存清除工作，清除的數(shù)據(jù)的權(quán)重為：18

4. 線程池

Caffeine 緩沖池總有一些異步任務(wù)要執(zhí)行，所以它包含了一個(gè)線程池，用于執(zhí)行這些異步任務(wù)，默認(rèn)使用的是 ForkJoinPool.commonPool() 線程池，個(gè)人覺得沒有必要去自定義線程池，或者使用其它的線程池，因?yàn)?Caffeine 的作者在設(shè)計(jì)的時(shí)候就考慮了線程池的選擇，既然別人選擇了，就有一定道理。

如果一定要用其它的線程池，可以通過 executor() 方法設(shè)置，方法參數(shù)是一個(gè) 線程池對(duì)象。

5. 數(shù)據(jù)過期策略

5.1 expireAfterAccess

最后一次訪問之后，隔多久沒有被再次訪問的話，就過期。訪問包括了 讀 和 寫。舉個(gè)例子：

Caffeine<String,?Person>?caffeine?=?Caffeine.newBuilder().maximumWeight(30).expireAfterAccess(2,?TimeUnit.SECONDS).weigher((String?key,?Person?value)->?value.getAge()); Cache<String,?Person>?cache?=?caffeine.build(); cache.put("one",?new?Person(12,?"one")); cache.put("two",?new?Person(18,?"two")); Thread.sleep(3000); System.out.println(cache.getIfPresent("one")); System.out.println(cache.getIfPresent("two"));

運(yùn)行結(jié)果：

null null

expireAfterAccess 包含兩個(gè)參數(shù)，第二個(gè)參數(shù)是時(shí)間單位，第一個(gè)參數(shù)是時(shí)間大小，比如上述代碼中設(shè)置過期時(shí)間為 2 秒，在過了 3 秒之后，再次訪問數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不存在了，即觸發(fā)過期清除了。

5.2 expireAfterWrite

某個(gè)數(shù)據(jù)在多久沒有被更新后，就過期。舉個(gè)例子

Caffeine<String,?Person>?caffeine?=?Caffeine.newBuilder().maximumWeight(30).expireAfterWrite(2,?TimeUnit.SECONDS).weigher((String?key,?Person?value)->?value.getAge()); Cache<String,?Person>?cache?=?caffeine.build(); cache.put("one",?new?Person(12,?"one")); cache.put("two",?new?Person(18,?"two")); Thread.sleep(1000); System.out.println(cache.getIfPresent("one").getName()); Thread.sleep(2000); System.out.println(cache.getIfPresent("one"));

運(yùn)行結(jié)果：

one null

只能是被更新，才能延續(xù)數(shù)據(jù)的生命，即便是數(shù)據(jù)被讀取了，也不行，時(shí)間一到，也會(huì)過期。

5.2 expireAfter

實(shí)話實(shí)說，關(guān)于這個(gè)設(shè)置項(xiàng)，官網(wǎng)沒有說明白，網(wǎng)上其它博客更是千篇一律，沒有一個(gè)講明白的。此處簡(jiǎn)單講講我個(gè)人的測(cè)試用例與理解，如果有誤，歡迎評(píng)論指正。

Caffeine<String,?Person>?caffeine?=?Caffeine.newBuilder().maximumWeight(30).expireAfter(new?Expiry<String,?Person>()?{@Overridepublic?long?expireAfterCreate(String?s,?Person?person,?long?l)?{if(person.getAge()?>?60){?//首次存入緩存后，年齡大于?60?的，過期時(shí)間為?4?秒return?4000000000L;}return?2000000000L;?//?否則為?2?秒}@Overridepublic?long?expireAfterUpdate(String?s,?Person?person,?long?l,?long?l1)?{if(person.getName().equals("one")){?//?更新?one?這個(gè)人之后，過期時(shí)間為?8?秒return?8000000000L;}return?4000000000L;?//?更新其它人后，過期時(shí)間為?4?秒}@Overridepublic?long?expireAfterRead(String?s,?Person?person,?long?l,?long?l1)?{return?3000000000L;?//?每次被讀取后，過期時(shí)間為?3?秒}}).weigher((String?key,?Person?value)->?value.getAge()); Cache<String,?Person>?cache?=?caffeine.build();

expireAfter 方法的參數(shù)是一個(gè) Expiry 對(duì)象，Expiry 是一個(gè)接口，上述代碼用了匿名類。需要實(shí)現(xiàn) Expiry 的三個(gè)方法。

• expireAfterCreate(String s, Person person, long l) ：此方法為數(shù)據(jù)<s , person> 創(chuàng)建之后，過期時(shí)間是多久（可以理解為生命周期），單位為納秒，方法的返回值就是過期時(shí)間，這個(gè)時(shí)間設(shè)置為多久，怎么設(shè)置，可以自定義的，比如上述代碼，60 歲以上的過期時(shí)間為 4 秒，如果 4 秒內(nèi)數(shù)據(jù)沒有被操作，就過期。另外還有一個(gè)參數(shù) long l，l 表示創(chuàng)建時(shí)間的系統(tǒng)時(shí)間戳，單位為納秒。

• expireAfterUpdate(String s, Person person, long l, long l1)：此方法表示更新某個(gè)數(shù)據(jù)后，過期時(shí)間是多久（刷新生命周期），個(gè)人認(rèn)為：參數(shù) l 表示更新前的系統(tǒng)時(shí)間戳，l1 表示更新成功后的系統(tǒng)時(shí)間戳，因?yàn)樵诙嗑€程下，更新操作可能會(huì)阻塞。

• expireAfterRead(String s, Person person, long l, long l1) ： 與 expireAfterUpdate 同理。

6. refreshAfterWrite 延遲刷新

refreshAfterWrite(long?duration,?TimeUnit?unit)

寫操作完成后多久才將數(shù)據(jù)刷新進(jìn)緩存中，兩個(gè)參數(shù)只是用于設(shè)置時(shí)間長(zhǎng)短的。

只適用于 LoadingCache 和 AsyncLoadingCache，如果刷新操作沒有完成，讀取的數(shù)據(jù)只是舊數(shù)據(jù)。 同理，不想寫了。

7. removalListener 清除、更新監(jiān)聽

當(dāng)緩存中的數(shù)據(jù)發(fā)送更新，或者被清除時(shí)，就會(huì)觸發(fā)監(jiān)聽器，在監(jiān)聽器里可以自定義一些處理手段，比如打印出哪個(gè)數(shù)據(jù)被清除，原因是什么。這個(gè)觸發(fā)和監(jiān)聽的過程是異步的，就是說可能數(shù)據(jù)都被刪除一小會(huì)兒了，監(jiān)聽器才監(jiān)聽到。

舉個(gè)例子：

MyStatsCounter?myStatsCounter?=?new?MyStatsCounter(); Caffeine<String,?Person>?caffeine?=?Caffeine.newBuilder().maximumWeight(30).removalListener((String?key,?Person?value,?RemovalCause?cause)->{System.out.println("被清除人的年齡："?+?value.getAge()?+?";??清除的原因是:"?+?cause);}).weigher((String?key,?Person?value)->?value.getAge()); Cache<String,?Person>?cache?=?caffeine.build(); cache.put("one",?new?Person(12,?"one")); cache.put("two",?new?Person(18,?"two")); cache.put("one",?new?Person(14,?"one")); cache.invalidate("one"); cache.put("three",?new?Person(31,?"three")); Thread.sleep(2000);

運(yùn)行結(jié)果：

被清除人的年齡：12;??清除的原因是:REPLACED 被清除人的年齡：14;??清除的原因是:EXPLICIT 被清除人的年齡：18;??清除的原因是:SIZE

removalListener 方法的參數(shù)是一個(gè) RemovalListener 對(duì)象，但是可以函數(shù)式傳參，如上述代碼，當(dāng)數(shù)據(jù)被更新或者清除時(shí)，會(huì)給監(jiān)聽器提供三個(gè)內(nèi)容，（鍵，值，原因）分別對(duì)應(yīng)代碼中的三個(gè)參數(shù)，（鍵，值）都是更新前，清除前的舊值， 這樣可以了解到清除的詳細(xì)了。

清除的原因有 5 個(gè)，存儲(chǔ)在枚舉類 RemovalCause 中：

• EXPLICIT ： 表示顯式地調(diào)用刪除操作，直接將某個(gè)數(shù)據(jù)刪除。

• REPLACED：表示某個(gè)數(shù)據(jù)被更新。

• EXPIRED：表示因?yàn)樯芷诮Y(jié)束（過期時(shí)間到了），而被清除。

• SIZE：表示因?yàn)榫彺婵臻g大小受限，總權(quán)重受限，而被清除。

• COLLECTED ： 這個(gè)不明白。

8. 緩存的數(shù)據(jù)使用弱引用，軟引用

AsyncCache 緩存不支持軟引用和弱引用。

• weakKeys()：將緩存的 key 使用弱引用包裝起來，只要 GC 的時(shí)候，就能被回收。

• weakValues()：將緩存的 value 使用弱引用包裝起來，只要 GC 的時(shí)候，就能被回收。

• softValues()：將緩存的 value使用軟引用包裝起來，只要 GC 的時(shí)候，有必要，就能被回收。

關(guān)于軟引用，弱引用，強(qiáng)引用，虛引用，可以參考：

https://blog.csdn.net/dgh112233/article/details/107288545

因此，弱引用 ，軟引用的設(shè)置，只是為了方便回收空間，節(jié)省空間，但是使用的時(shí)候注意一點(diǎn)，緩存查詢時(shí)，是用 == 來判斷兩個(gè) key 是否相等，比較的是地址，不是 key 本身的內(nèi)容，很容易造成一種現(xiàn)象：命名 key 是對(duì)的，但就是無法命中，因?yàn)?key 的內(nèi)容相等，但是地址卻不同，會(huì)被認(rèn)為是兩個(gè) key。

9. 時(shí)間源 ticker

不了解，感覺默認(rèn)用系統(tǒng)的時(shí)鐘就好了。

10. 同步監(jiān)聽器

之前的 removalListener 是異步監(jiān)聽，此處的 writer 方法可以設(shè)置同步監(jiān)聽器，同步監(jiān)聽器一個(gè)實(shí)現(xiàn)了接口 CacheWriter 的實(shí)例化對(duì)象，我們需要自定義接口的實(shí)現(xiàn)類，比如：

public?class?MyCacheWriter?implements?CacheWriter<String,?Application.Person>?{@Overridepublic?void?write(String?s,?Application.Person?person)?{System.out.println("新增/更新了一個(gè)新數(shù)據(jù)："?+?person.getName());}@Overridepublic?void?delete(String?s,?Application.Person?person,?RemovalCause?removalCause)?{System.out.println("刪除了一個(gè)數(shù)據(jù)："?+?person.getName());} }

關(guān)鍵是要實(shí)現(xiàn) CacheWriter 接口的兩個(gè)方法，當(dāng)新增，更新某個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)同步觸發(fā) write 方法的執(zhí)行。當(dāng)刪除某個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)觸發(fā) delete 方法的執(zhí)行。

Caffeine<String,?Person>?caffeine?=?Caffeine.newBuilder().maximumWeight(30).writer(new?MyCacheWriter()).weigher((String?key,?Person?value)->?value.getAge()); Cache<String,?Person>?cache?=?caffeine.build(); cache.put("one",?new?Person(12,?"one")); cache.put("two",?new?Person(18,?"two")); cache.invalidate("two");

運(yùn)行結(jié)果：

新增/更新了一個(gè)新數(shù)據(jù)：one 新增/更新了一個(gè)新數(shù)據(jù)：two 刪除了一個(gè)數(shù)據(jù)：two

2. Cache 可以有的操作

• V getIfPresent(K key) ：如果緩存中 key 存在，則獲取 value，否則返回 null。

• void put( K key, V value)：存入一對(duì)數(shù)據(jù) <key, value>。

• Map<K, V> getAllPresent(Iterable<?> var1) ：參數(shù)是一個(gè)迭代器，表示可以批量查詢緩存。

• void putAll( Map<? extends K, ? extends V> var1)： 批量存入緩存。

• void invalidate(K var1)：刪除某個(gè) key 對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。

• void invalidateAll(Iterable<?> var1)：批量刪除數(shù)據(jù)。

• void invalidateAll()：清空緩存。

• long estimatedSize()：返回緩存中數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)。

• CacheStats stats()：返回緩存當(dāng)前的狀態(tài)指標(biāo)集。

• ConcurrentMap<K, V> asMap()：將緩存中所有的數(shù)據(jù)構(gòu)成一個(gè) map。

• void cleanUp()：會(huì)對(duì)緩存進(jìn)行整體的清理，比如有一些數(shù)據(jù)過期了，但是并不會(huì)立馬被清除，所以執(zhí)行一次 cleanUp 方法，會(huì)對(duì)緩存進(jìn)行一次檢查，清除那些應(yīng)該清除的數(shù)據(jù)。

• V get( K var1, Function<? super K, ? extends V> var2)：第一個(gè)參數(shù)是想要獲取的 key，第二個(gè)參數(shù)是函數(shù)，例子如下：

Caffeine<String,?Person>?caffeine?=?Caffeine.newBuilder().maximumWeight(30).weigher((String?key,?Person?value)->?value.getAge()); Cache<String,?Person>?cache?=?caffeine.build(); cache.put("one",?new?Person(12,?"one")); cache.get("hello",?(k)->?new?Person(13,?k)); System.out.println(cache.getIfPresent("hello").getName());

可以著重考慮一下第二個(gè)參數(shù)的寫法，如果寫成從數(shù)據(jù)庫查詢的話，那就很完整了。

還有另外兩種緩存：LoadingCache， AsyncLoadingCache。

來源：blog.csdn.net/dgh112233/article/

details/118915259

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的本地缓存之王——Caffeine 组件最强讲解！的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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