背景
guava cache是google工具包中提供的关于本地缓存解决方案,提供了基于容量,时间和引用的缓存回收方式。
容量:利用LRU算法,
回收:Java虚拟机的垃圾回收机制(堆缓存)。
使用场景
愿意花费一部分内存来提高速度 -- 以空间换时间
期待有些关键字会被多次查询 -- 热点数据
缓存并不需要存储比RAM中更多的数据。Guava caches是一次性运行的本地缓存,并不会把数据存储到文件中或者外部服务器上 -- 不能持久化
功能
创建本地缓存
a.CacheLoader
/**
* CacheLoader 当检索不存在的时候,会自动的加载信息的!
*/
private static LoadingCache<String, String> loadingCache = CacheBuilder
.newBuilder()
.maximumSize(2)
.expireAfterWrite(10, TimeUnit.SECONDS)
.concurrencyLevel(2)
.recordStats()
.build(new CacheLoader<String, String>() {
@Override
public String load(String key) throws Exception {
String value = map.get(key);
log.info(" load value by key; key:{},value:{}", key, value);
return value;
}
});
public static String getValue(String key) {
try {
return loadingCache.get(key);
} catch (Exception e) {
log.warn(" get key error ", e);
return null;
}
}
b.Callable
private static Cache<String, String> cacheCallable = CacheBuilder
.newBuilder()
.maximumSize(2)
.expireAfterWrite(10, TimeUnit.SECONDS)
.concurrencyLevel(2)
.recordStats()
.build();
/**
* Callable 如果有缓存则返回;否则运算、缓存、然后返回
*/
public static String getValue1(String key) {
try {
return cacheCallable.get(key, new Callable<String>() {
@Override
public String call() throws Exception {
String value = map.get(key);
log.info(" load value by key; key:{},value:{}", key, value);
return value;
}
});
} catch (Exception e) {
log.warn(" get key error ", e);
return null;
}
}
显示插入-显示清除
public static void put(String key, String value){
loadingCache.put(key,value); //手动添加值
}
public static void remove(String key){
loadingCache.invalidate(key); //移除一个
loadingCache.invalidateAll(Lists.newArrayList(key)); // 批量移除
loadingCache.invalidateAll(); // 移除全部-清空
}
移除监听器
a.同步
private static LoadingCache<String, String> loadingCache = CacheBuilder
.newBuilder()
.maximumSize(2)
.expireAfterWrite(10, TimeUnit.SECONDS)
.concurrencyLevel(2)
.recordStats()
.removalListener(new RemovalListener<String, String>() { // sync
@Override
public void onRemoval(RemovalNotification<String, String> removal) {
// TODO remove notification
log.info("loadingCache is removed. key:{},value:{}",removal.getKey(),removal.getValue());
}
})
.build(new CacheLoader<String, String>() {
@Override
public String load(String key) throws Exception {
String value = map.get(key);
log.info(" load value by key; key:{},value:{}", key, value);
return value;
}
});
b.异步
// 创建一个监听器
private static class MyRemovalListener implements RemovalListener<String,String>{
@Override
public void onRemoval(RemovalNotification<String, String> removal) {
// TODO remove notification
log.info("loadingCache is removed. key:{},value:{}",removal.getKey(),removal.getValue());
}
}
private static RemovalListener<String, String> async = RemovalListeners.asynchronous(new MyRemovalListener(), Executors.newSingleThreadExecutor());
private static Cache<String, String> cacheCallable = CacheBuilder
.newBuilder()
.maximumSize(2)
.expireAfterWrite(10, TimeUnit.SECONDS)
.concurrencyLevel(2)
.recordStats()
.removalListener(async)
.build();
为什么使用异步,不需要解释了吧!
统计
//先开启统计
private static Cache<String, String> cacheCallable = CacheBuilder
.newBuilder()
.maximumSize(2)
.expireAfterWrite(10, TimeUnit.SECONDS)
.concurrencyLevel(2)
.recordStats()
.removalListener(async)
.recordStats()//开启统计
.build();
//获取统计信息
CacheStats stats = cacheCallable.stats();
>>
public final class CacheStats {
private final long hitCount;
private final long missCount;
private final long loadSuccessCount;
private final long loadExceptionCount;
private final long totalLoadTime;
private final long evictionCount;
...
缓存回收方式
a. 基于容量回收
maximumSize(long):当缓存中的元素数量超过指定值时。
b. 定时回收
expireAfterAccess(long, TimeUnit):缓存项在给定时间内没有被读/写访问,则回收。请注意这种缓存的回收顺序和基于大小回收一样。
expireAfterWrite(long, TimeUnit):缓存项在给定时间内没有被写访问(创建或覆盖),则回收。如果认为缓存数据总是在固定时候后变得陈旧不可用,这种回收方式是可取的。
如下文所讨论,定时回收周期性地在写操作中执行,偶尔在读操作中执行。
c. 基于引用回收(Reference-based Eviction)
CacheBuilder.weakKeys():使用弱引用存储键。当键没有其它(强或软)引用时,缓存项可以被垃圾回收。
CacheBuilder.weakValues():使用弱引用存储值。当值没有其它(强或软)引用时,缓存项可以被垃圾回收。
CacheBuilder.softValues():使用软引用存储值。软引用只有在响应内存需要时,才按照全局最近最少使用的顺序回收。
优点
线程安全的缓存,与ConcurrentMap相似,但前者增加了更多的元素失效策略,后者只能显示的移除元素。
提供了三种基本的缓存回收方式:基于容量回收、定时回收和基于引用回收。定时回收有两种:按照写入时间,最早写入的最先回收;按照访问时间,最早访问的最早回收。
监控缓存加载/命中情况。
集成了多部操作,调用get方式,可以在未命中缓存的时候,从其他地方获取数据源(DB,redis),并加载到缓存中。
缺点
Guava Cache的超时机制不是精确的;
不能持久化本地缓存;
受限于服务器的内存。
总结
那话说回来了,为什么要使用本地缓存呢?比IO更高效,比分布式缓存更稳定。