Java【guava】【缓存】

 缓存

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1、依赖

1 <dependency>
2     <groupId>com.google.guava</groupId>
3     <artifactId>guava</artifactId>
4     <version>28.2-jre</version>
5 </dependency>

 

2、测试

 1 public class TestLoadCache {
 2 
 3     private static LoadingCache<String, String> graphs = null;
 4 
 5     static {
 6         graphs = CacheBuilder.newBuilder()
 7                 .maximumSize(1000)
 8                 .expireAfterWrite(10, TimeUnit.SECONDS)
 9                 .build(
10                         new CacheLoader<String, String>() {
11                             @Override
12                             public String load(String key) throws Exception{
13                                 System.out.println("首次加载key：" + key);
14                                 return key + " ：value";
15                             }
16                         }
17                 );
18     }
19 
20     public static void main(String[] args) {
21         System.out.println(graphs.getUnchecked("hello"));
22         System.out.println(graphs.getUnchecked("hello"));
23     }
24 }

 

1 final static Cache<Integer, String> cache = CacheBuilder.newBuilder()
2             //设置cache的初始大小为10，要合理设置该值
3             .initialCapacity(10)
4             //设置并发数为5，即同一时间最多只能有5个线程往cache执行写入操作
5             .concurrencyLevel(5)
6             //设置cache中的数据在写入之后的存活时间为10秒
7             .expireAfterWrite(10, TimeUnit.SECONDS)
8             //构建cache实例
9             .build();

 

1 /**
 2  * 该接口的实现被认为是线程安全的，即可在多线程中调用
 3  * 通过被定义单例使用
 4  */
 5 public interface Cache<K, V> {
 6  
 7   /**
 8    * 通过key获取缓存中的value，若不存在直接返回null
 9    */
10   V getIfPresent(Object key);
11  
12   /**
13    * 通过key获取缓存中的value，若不存在就通过valueLoader来加载该value
14    * 整个过程为 "if cached, return; otherwise create, cache and return"
15    * 注意valueLoader要么返回非null值，要么抛出异常，绝对不能返回null
16    */
17   V get(K key, Callable<? extends V> valueLoader) throws ExecutionException;
18  
19   /**
20    * 添加缓存，若key存在，就覆盖旧值
21    */
22   void put(K key, V value);
23  
24   /**
25    * 删除该key关联的缓存
26    */
27   void invalidate(Object key);
28  
29   /**
30    * 删除所有缓存
31    */
32   void invalidateAll();
33  
34   /**
35    * 执行一些维护操作，包括清理缓存
36    */
37   void cleanUp();
38 }

 

 

清除缓存的策略

　　任何Cache的容量都是有限的，而缓存清除策略就是决定数据在什么时候应该被清理掉。GuavaCache提了以下几种清除策略：

 

　　基于存活时间的清除（Timed Eviction）

　　　　这应该是最常用的清除策略，在构建Cache实例的时候，CacheBuilder提供两种基于存活时间的构建方法：

　　　　（1）expireAfterAccess(long, TimeUnit)：缓存项在创建后，在给定时间内没有被读/写访问，则清除。

　　　　（2）expireAfterWrite(long, TimeUnit)：缓存项在创建后，在给定时间内没有被写访问（创建或覆盖），则清除。

　　　　expireAfterWrite()方法有些类似于redis中的expire命令，但显然它只能设置所有缓存都具有相同的存活时间。若遇到一些缓存数据的存活时间为1分钟，一些为5分钟，那只能构建两个Cache实例了。

 

　　基于容量的清除（size-based eviction）

　　　　在构建Cache实例的时候，通过CacheBuilder.maximumSize(long)方法可以设置Cache的最大容量数，当缓存数量达到或接近该最大值时，Cache将清除掉那些最近最少使用的缓存。

　　　　以上是这种方式是以缓存的“数量”作为容量的计算方式，还有另外一种基于“权重”的计算方式。比如每一项缓存所占据的内存空间大小都不一样，可以看作它们有不同的“权重”（weights）。你可以使用CacheBuilder.weigher(Weigher)指定一个权重函数，并且用CacheBuilder.maximumWeight(long)指定最大总重。

 

　　显式清除

　　　　任何时候，你都可以显式地清除缓存项，而不是等到它被回收，Cache接口提供了如下API：

　　　　（1）个别清除：Cache.invalidate(key)

　   　 （2）批量清除：Cache.invalidateAll(keys)

　　　　（3）清除所有缓存项：Cache.invalidateAll()

　　基于引用的清除（Reference-based Eviction）

　　　　在构建Cache实例过程中，通过设置使用弱引用的键、或弱引用的值、或软引用的值，从而使JVM在GC时顺带实现缓存的清除，不过一般不轻易使用这个特性。

　　　　（1）CacheBuilder.weakKeys()：使用弱引用存储键

　　　　（2）CacheBuilder.weakValues()：使用弱引用存储值

　　　　（3）CacheBuilder.softValues()：使用软引用存储值

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1. 基本工具 [Basic utilities]

　　让使用Java语言变得更舒适

　　1.1 使用和避免null：null是模棱两可的，会引起令人困惑的错误，有些时候它让人很不舒服。很多Guava工具类用快速失败拒绝null值，而不是盲目地接受

　　1.2 前置条件: 让方法中的条件检查更简单

　　1.3 常见Object方法: 简化Object方法实现，如hashCode()和toString()

　　1.4 排序: Guava强大的”流畅风格比较器”

　　1.5 Throwables：简化了异常和错误的传播与检查

2. 集合[Collections]

　　Guava对JDK集合的扩展，这是Guava最成熟和为人所知的部分

　　2.1 不可变集合: 用不变的集合进行防御性编程和性能提升。

　　2.2 新集合类型: multisets, multimaps, tables, bidirectional maps等

　　2.3 强大的集合工具类: 提供java.util.Collections中没有的集合工具

　　2.4 扩展工具类：让实现和扩展集合类变得更容易，比如创建Collection的装饰器，或实现迭代器

3. 缓存[Caches]

　　Guava Cache：本地缓存实现，支持多种缓存过期策略

4. 函数式风格[Functional idioms]

　　Guava的函数式支持可以显著简化代码，但请谨慎使用它

5. 并发[Concurrency]

　　强大而简单的抽象，让编写正确的并发代码更简单

　　5.1 ListenableFuture：完成后触发回调的Future

　　5.2 Service框架：抽象可开启和关闭的服务，帮助你维护服务的状态逻辑

6. 字符串处理[Strings]

　　非常有用的字符串工具，包括分割、连接、填充等操作

7. 原生类型[Primitives]

　　扩展 JDK 未提供的原生类型（如int、char）操作， 包括某些类型的无符号形式

8. 区间[Ranges]

　　可比较类型的区间API，包括连续和离散类型

9. I/O

　　简化I/O尤其是I/O流和文件的操作，针对Java5和6版本

10. 散列[Hash]

　　提供比Object.hashCode()更复杂的散列实现，并提供布鲁姆过滤器的实现

11. 事件总线[EventBus]

　　发布-订阅模式的组件通信，但组件不需要显式地注册到其他组件中

12. 数学运算[Math]

　　优化的、充分测试的数学工具类

13. 反射[Reflection]

　　Guava 的 Java 反射机制工具类