基于SpringBoot 使用 Caffeine 本地缓存

其他 2020-04-04 11:11:32 阅读次数: 0

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一、本地缓存介绍

二、缓存组件 Caffeine 介绍

Caffeine 性能

Caffeine 配置说明

软引用与弱引用

三、SpringBoot 集成 Caffeine 两种方式

四、SpringBoot 集成 Caffeine 方式一

Maven 引入相关依赖

配置缓存配置类

定义测试的实体对象

定义服务接口类和实现类

测试的 Controller 类

五、SpringBoot 集成 Caffeine 方式二

Maven 引入相关依赖

配置缓存配置类

定义测试的实体对象

定义服务接口类和实现类

测试的 Controller 类

环境配置：

JDK 版本：1.8

Caffeine 版本：2.8.0

SpringBoot 版本：2.2.2.RELEASE

参考地址：

https://www.jianshu.com/p/c72fb0c787fchttps://www.cnblogs.com/rickiyang/p/11074158.html博文示例项目 Github 地址：https://github.com/my-dlq/blog-example/tree/master/springboot/springboot-caffeine-cache-example

一、本地缓存介绍

缓存在日常开发中启动至关重要的作用，由于是存储在内存中，数据的读取速度是非常快的，能大量减少对数据库的访问，减少数据库的压力。

之前介绍过 Redis 这种 NoSql 作为缓存组件，它能够很好的作为分布式缓存组件提供多个服务间的缓存，但是 Redis 这种还是需要网络开销，增加时耗。本地缓存是直接从本地内存中读取，没有网络开销，例如秒杀系统或者数据量小的缓存等，比远程缓存更合适。

二、缓存组件 Caffeine 介绍

按 Caffeine Github 文档描述，Caffeine 是基于 JAVA 8 的高性能缓存库。并且在 spring5 (springboot 2.x) 后，spring 官方放弃了 Guava，而使用了性能更优秀的 Caffeine 作为默认缓存组件。

1、Caffeine 性能

可以通过下图观测到，在下面缓存组件中 Caffeine 性能是其中最好的。

2、Caffeine 配置说明

注意：

weakValues 和 softValues 不可以同时使用。

maximumSize 和 maximumWeight 不可以同时使用。

expireAfterWrite 和 expireAfterAccess 同事存在时，以 expireAfterWrite 为准。

3、软引用与弱引用

软引用：如果一个对象只具有软引用，则内存空间足够，垃圾回收器就不会回收它；如果内存空间不足了，就会回收这些对象的内存。

弱引用：弱引用的对象拥有更短暂的生命周期。在垃圾回收器线程扫描它所管辖的内存区域的过程中，一旦发现了只具有弱引用的对象，不管当前内存空间足够与否，都会回收它的内存​​​​​​​

// 软引用Caffeine.newBuilder().softValues().build();
// 弱引用Caffeine.newBuilder().weakKeys().weakValues().build();

三、SpringBoot 集成 Caffeine 两种方式

SpringBoot 有俩种使用 Caffeine 作为缓存的方式：

方式一：直接引入 Caffeine 依赖，然后使用 Caffeine 方法实现缓存。

方式二：引入 Caffeine 和 Spring Cache 依赖，使用 SpringCache 注解方法实现缓存。

下面将介绍下，这俩中集成方式都是如何实现的。

四、SpringBoot 集成 Caffeine 方式一

1、Maven 引入相关依赖​​​​​​​

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>        <groupId>org.springframework.boot</groupId>        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>        <version>2.2.2.RELEASE</version>    </parent>
    <groupId>mydlq.club</groupId>    <artifactId>springboot-caffeine-cache-example-1</artifactId>    <version>0.0.1</version>    <name>springboot-caffeine-cache-example-1</name>    <description>Demo project for Spring Boot Cache</description>
    <properties>        <java.version>1.8</java.version>    </properties>
    <dependencies>        <dependency>            <groupId>org.springframework.boot</groupId>            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>        </dependency>        <dependency>            <groupId>com.github.ben-manes.caffeine</groupId>            <artifactId>caffeine</artifactId>        </dependency>        <dependency>            <groupId>org.projectlombok</groupId>            <artifactId>lombok</artifactId>        </dependency>    </dependencies>
    <build>        <plugins>            <plugin>                <groupId>org.springframework.boot</groupId>                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>            </plugin>        </plugins>    </build>
</project>

2、配置缓存配置类​​​​​​​

import com.github.benmanes.caffeine.cache.Cache;import com.github.benmanes.caffeine.cache.Caffeine;import org.springframework.context.annotation.Bean;import org.springframework.context.annotation.Configuration;import java.util.concurrent.TimeUnit;
@Configurationpublic class CacheConfig {
    @Bean    public Cache<String, Object> caffeineCache() {        return Caffeine.newBuilder()                // 设置最后一次写入或访问后经过固定时间过期                .expireAfterWrite(60, TimeUnit.SECONDS)                // 初始的缓存空间大小                .initialCapacity(100)                // 缓存的最大条数                .maximumSize(1000)                .build();    }
}

3、定义测试的实体对象​​​​​​​

import lombok.Data;import lombok.ToString;
@Data@ToStringpublic class UserInfo {    private Integer id;    private String name;    private String sex;    private Integer age;}

4、定义服务接口类和实现类

UserInfoService​​​​​​​

import mydlq.club.example.entity.UserInfo;
public interface UserInfoService {
    /**     * 增加用户信息     *     * @param userInfo 用户信息     */    void addUserInfo(UserInfo userInfo);
    /**     * 获取用户信息     *     * @param id 用户ID     * @return 用户信息     */    UserInfo getByName(Integer id);
    /**     * 修改用户信息     *     * @param userInfo 用户信息     * @return 用户信息     */    UserInfo updateUserInfo(UserInfo userInfo);
    /**     * 删除用户信息     *     * @param id 用户ID     */    void deleteById(Integer id);
}

UserInfoServiceImpl

import com.github.benmanes.caffeine.cache.Cache;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;import mydlq.club.example.entity.UserInfo;import mydlq.club.example.service.UserInfoService;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.stereotype.Service;import org.springframework.util.StringUtils;import java.util.HashMap;
@Slf4j@Servicepublic class UserInfoServiceImpl implements UserInfoService {
    /**     * 模拟数据库存储数据     */    private HashMap<Integer, UserInfo> userInfoMap = new HashMap<>();
    @Autowired    Cache<String, Object> caffeineCache;
    @Override    public void addUserInfo(UserInfo userInfo) {        log.info("create");        userInfoMap.put(userInfo.getId(), userInfo);        // 加入缓存        caffeineCache.put(String.valueOf(userInfo.getId()),userInfo);    }
    @Override    public UserInfo getByName(Integer id) {        // 先从缓存读取        caffeineCache.getIfPresent(id);        UserInfo userInfo = (UserInfo) caffeineCache.asMap().get(String.valueOf(id));        if (userInfo != null){            return userInfo;        }        // 如果缓存中不存在，则从库中查找        log.info("get");        userInfo = userInfoMap.get(id);        // 如果用户信息不为空，则加入缓存        if (userInfo != null){            caffeineCache.put(String.valueOf(userInfo.getId()),userInfo);        }        return userInfo;    }
    @Override    public UserInfo updateUserInfo(UserInfo userInfo) {        log.info("update");        if (!userInfoMap.containsKey(userInfo.getId())) {            return null;        }        // 取旧的值        UserInfo oldUserInfo = userInfoMap.get(userInfo.getId());        // 替换内容        if (!StringUtils.isEmpty(oldUserInfo.getAge())) {            oldUserInfo.setAge(userInfo.getAge());        }        if (!StringUtils.isEmpty(oldUserInfo.getName())) {            oldUserInfo.setName(userInfo.getName());        }        if (!StringUtils.isEmpty(oldUserInfo.getSex())) {            oldUserInfo.setSex(userInfo.getSex());        }        // 将新的对象存储，更新旧对象信息        userInfoMap.put(oldUserInfo.getId(), oldUserInfo);        // 替换缓存中的值        caffeineCache.put(String.valueOf(oldUserInfo.getId()),oldUserInfo);        return oldUserInfo;    }
    @Override    public void deleteById(Integer id) {        log.info("delete");        userInfoMap.remove(id);        // 从缓存中删除        caffeineCache.asMap().remove(String.valueOf(id));    }
}

5、测试的 Controller 类

import mydlq.club.example.entity.UserInfo;import mydlq.club.example.service.UserInfoService;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.web.bind.annotation.*;
@RestController@RequestMappingpublic class UserInfoController {
    @Autowired    private UserInfoService userInfoService;
    @GetMapping("/userInfo/{id}")    public Object getUserInfo(@PathVariable Integer id) {        UserInfo userInfo = userInfoService.getByName(id);        if (userInfo == null) {            return "没有该用户";        }        return userInfo;    }
    @PostMapping("/userInfo")    public Object createUserInfo(@RequestBody UserInfo userInfo) {        userInfoService.addUserInfo(userInfo);        return "SUCCESS";    }
    @PutMapping("/userInfo")    public Object updateUserInfo(@RequestBody UserInfo userInfo) {        UserInfo newUserInfo = userInfoService.updateUserInfo(userInfo);        if (newUserInfo == null){            return "不存在该用户";        }        return newUserInfo;    }
    @DeleteMapping("/userInfo/{id}")    public Object deleteUserInfo(@PathVariable Integer id) {        userInfoService.deleteById(id);        return "SUCCESS";    }
}

五、SpringBoot 集成 Caffeine 方式二

1、Maven 引入相关依赖​​​​​​​

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>        <groupId>org.springframework.boot</groupId>        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>        <version>2.2.2.RELEASE</version>    </parent>
    <groupId>mydlq.club</groupId>    <artifactId>springboot-caffeine-cache-example-2</artifactId>    <version>0.0.1</version>    <name>springboot-caffeine-cache-example-2</name>    <description>Demo project for Spring Boot caffeine</description>
    <properties>        <java.version>1.8</java.version>    </properties>
    <dependencies>        <dependency>            <groupId>org.springframework.boot</groupId>            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>        </dependency>        <dependency>            <groupId>org.springframework.boot</groupId>            <artifactId>spring-boot-starter-cache</artifactId>        </dependency>        <dependency>            <groupId>com.github.ben-manes.caffeine</groupId>            <artifactId>caffeine</artifactId>        </dependency>        <dependency>            <groupId>org.projectlombok</groupId>            <artifactId>lombok</artifactId>        </dependency>    </dependencies>
    <build>        <plugins>            <plugin>                <groupId>org.springframework.boot</groupId>                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>            </plugin>        </plugins>    </build>
</project>

2、配置缓存配置类​​​​​​​

@Configurationpublic class CacheConfig {
    /**     * 配置缓存管理器     *     * @return 缓存管理器     */    @Bean("caffeineCacheManager")    public CacheManager cacheManager() {        CaffeineCacheManager cacheManager = new CaffeineCacheManager();        cacheManager.setCaffeine(Caffeine.newBuilder()                // 设置最后一次写入或访问后经过固定时间过期                .expireAfterAccess(60, TimeUnit.SECONDS)                // 初始的缓存空间大小                .initialCapacity(100)                // 缓存的最大条数                .maximumSize(1000));        return cacheManager;    }
}

3、定义测试的实体对象​​​​​​​

@Data@ToStringpublic class UserInfo {    private Integer id;    private String name;    private String sex;    private Integer age;}

4、定义服务接口类和实现类

服务接口​​​​​​​

import mydlq.club.example.entity.UserInfo;
public interface UserInfoService {
    /**     * 增加用户信息     *     * @param userInfo 用户信息     */    void addUserInfo(UserInfo userInfo);
    /**     * 获取用户信息     *     * @param id 用户ID     * @return 用户信息     */    UserInfo getByName(Integer id);
    /**     * 修改用户信息     *     * @param userInfo 用户信息     * @return 用户信息     */    UserInfo updateUserInfo(UserInfo userInfo);
    /**     * 删除用户信息     *     * @param id 用户ID     */    void deleteById(Integer id);
}

服务实现类​​​​​​​

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;import mydlq.club.example.entity.UserInfo;import mydlq.club.example.service.UserInfoService;import org.springframework.cache.annotation.CacheConfig;import org.springframework.cache.annotation.CacheEvict;import org.springframework.cache.annotation.CachePut;import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;import org.springframework.stereotype.Service;import org.springframework.util.StringUtils;import java.util.HashMap;
@Slf4j@Service@CacheConfig(cacheNames = "caffeineCacheManager")public class UserInfoServiceImpl implements UserInfoService {
    /**     * 模拟数据库存储数据     */    private HashMap<Integer, UserInfo> userInfoMap = new HashMap<>();
    @Override    @CachePut(key = "#userInfo.id")    public void addUserInfo(UserInfo userInfo) {        log.info("create");        userInfoMap.put(userInfo.getId(), userInfo);    }
    @Override    @Cacheable(key = "#id")    public UserInfo getByName(Integer id) {        log.info("get");        return userInfoMap.get(id);    }
    @Override    @CachePut(key = "#userInfo.id")    public UserInfo updateUserInfo(UserInfo userInfo) {        log.info("update");        if (!userInfoMap.containsKey(userInfo.getId())) {            return null;        }        // 取旧的值        UserInfo oldUserInfo = userInfoMap.get(userInfo.getId());        // 替换内容        if (!StringUtils.isEmpty(oldUserInfo.getAge())) {            oldUserInfo.setAge(userInfo.getAge());        }        if (!StringUtils.isEmpty(oldUserInfo.getName())) {            oldUserInfo.setName(userInfo.getName());        }        if (!StringUtils.isEmpty(oldUserInfo.getSex())) {            oldUserInfo.setSex(userInfo.getSex());        }        // 将新的对象存储，更新旧对象信息        userInfoMap.put(oldUserInfo.getId(), oldUserInfo);        // 返回新对象信息        return oldUserInfo;    }
    @Override    @CacheEvict(key = "#id")    public void deleteById(Integer id) {        log.info("delete");        userInfoMap.remove(id);    }
}

5、测试的 Controller 类​​​​​​​

import mydlq.club.example.entity.UserInfo;import mydlq.club.example.service.UserInfoService;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.web.bind.annotation.*;
@RestController@RequestMappingpublic class UserInfoController {
    @Autowired    private UserInfoService userInfoService;
    @GetMapping("/userInfo/{id}")    public Object getUserInfo(@PathVariable Integer id) {        UserInfo userInfo = userInfoService.getByName(id);        if (userInfo == null) {            return "没有该用户";        }        return userInfo;    }
    @PostMapping("/userInfo")    public Object createUserInfo(@RequestBody UserInfo userInfo) {        userInfoService.addUserInfo(userInfo);        return "SUCCESS";    }
    @PutMapping("/userInfo")    public Object updateUserInfo(@RequestBody UserInfo userInfo) {        UserInfo newUserInfo = userInfoService.updateUserInfo(userInfo);        if (newUserInfo == null){            return "不存在该用户";        }        return newUserInfo;    }
    @DeleteMapping("/userInfo/{id}")    public Object deleteUserInfo(@PathVariable Integer id) {        userInfoService.deleteById(id);        return "SUCCESS";    }}
惊慌压力山大
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