SpringBoot2.x拥抱本地缓存之王Caffeine

作者：超级小豆丁来源：http://www.mydlq.club/article/56/

环境配置：

• JDK 版本：1.8
• Caffeine 版本：2.8.0
• SpringBoot 版本：2.2.2.RELEASE
• 一、本地缓存介绍

缓存在日常开发中起动至关重要的作用，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，它能够很好地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 (Spring Boot 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 同时存在时，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 有两种使用 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。

关注公众号Java技术栈，回复：面试，可以获取我整理的 Spring Boot 系列面试题和答案。下面将介绍下，这两种集成方式都是如何实现的。

Spring Boot 基础就不介绍了，推荐看下这个教程：

https://github.com/javastacks/spring-boot-best-practice

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 userInfoMap = new HashMap<>(); @Autowired Cache 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4.0.0 org.springframework.boot spring-boot-starter-parent 2.2.2.RELEASE mydlq.club springboot-caffeine-cache-example-2 0.0.1 springboot-caffeine-cache-example-2 Demo project for Spring Boot caffeine 1.8 org.springframework.boot spring-boot-starter-web org.springframework.boot spring-boot-starter-cache com.github.ben-manes.caffeine caffeine org.projectlombok lombok org.springframework.boot spring-boot-maven-plugin2、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 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"; }}

参考地址：

https://www.jianshu.com/p/c72fb0c787fc https://www.cnblogs.com/rickiyang/p/11074158.html https://github.com/my-dlq/blog-example/tree/master/springboot/springboot-caffeine-cache-example