Spring Boot 2.x 把 Guava 幹掉了，選擇本地緩存之王 Caffeine！

環境配置：

JDK 版本：1.8

Caffeine 版本：2.8.0

SpringBoot 版本：2.2.2.RELEASE

一、本地緩存介紹

緩存在日常開發中啟動至關重要的作用，由于是存儲在記憶體中，資料的讀取速度是非常快的，能大量減少對資料庫的通路，減少資料庫的壓力。

之前介紹過 Redis 這種 NoSql 作為緩存元件，它能夠很好的作為分布式緩存元件提供多個服務間的緩存，但是 Redis 這種還是需要網絡開銷，增加時耗。本地緩存是直接從本地記憶體中讀取，沒有網絡開銷，例如秒殺系統或者資料量小的緩存等，比遠端緩存更合适。

二、緩存元件 Caffeine 介紹

按 Caffeine Github 文檔描述，Caffeine 是基于 JAVA 8 的高性能緩存庫。并且在 spring5 (springboot 2.x) 後，spring 官方放棄了 Guava，而使用了性能更優秀的 Caffeine 作為預設緩存元件。

1、Caffeine 性能

可以通過下圖觀測到，在下面緩存元件中 Caffeine 性能是其中最好的。

Spring Boot 2.x 把 Guava 幹掉了，選擇本地緩存之王 Caffeine！

注意：

weakValues 和 softValues 不可以同時使用。

maximumSize 和 maximumWeight 不可以同時使用。

expireAfterWrite 和 expireAfterAccess 同僚存在時，以 expireAfterWrite 為準。

3、軟引用與弱引用

軟引用：如果一個對象隻具有軟引用，則記憶體空間足夠，垃圾回收器就不會回收它；如果記憶體空間不足了，就會回收這些對象的記憶體。

弱引用：弱引用的對象擁有更短暫的生命周期。在垃圾回收器線程掃描它所管轄的記憶體區域的過程中，一旦發現了隻具有弱引用的對象，不管目前記憶體空間足夠與否，都會回收它的記憶體

三、SpringBoot 內建 Caffeine 兩種方式

SpringBoot 有倆種使用 Caffeine 作為緩存的方式：

方式一：直接引入 Caffeine 依賴，然後使用 Caffeine 方法實作緩存。

方式二：引入 Caffeine 和 Spring Cache 依賴，使用 SpringCache 注解方法實作緩存。

下面将介紹下，這倆中內建方式都是如何實作的。

Spring Boot 基礎就不介紹了，推薦看下這個教程：

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

四、SpringBoot 內建 Caffeine 方式一

1、Maven 引入相關依賴

<?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、配置緩存配置類

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;

@Configuration
public class CacheConfig {

    @Bean
    public Cache<String, Object> caffeineCache() {
        return Caffeine.newBuilder()
                // 設定最後一次寫入或通路後經過固定時間過期
                .expireAfterWrite(60, TimeUnit.SECONDS)
                // 初始的緩存空間大小
                .initialCapacity(100)
                // 緩存的最大條數
                .maximumSize(1000)
                .build();
    }

}

3、定義測試的實體對象

import lombok.Data;
import lombok.ToString;

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

4、定義服務接口類和實作類

UserInfoService

import mydlq.club.example.entity.UserInfo;

public interface UserInfoService {

    /**
     * 增加使用者資訊
     *
     * @param userInfo 使用者資訊
     */
    void addUserInfo(UserInfo userInfo);

    /**
     * 擷取使用者資訊
     *
     * @param id 使用者ID
     * @return 使用者資訊
     */
    UserInfo getByName(Integer id);

    /**
     * 修改使用者資訊
     *
     * @param userInfo 使用者資訊
     * @return 使用者資訊
     */
    UserInfo updateUserInfo(UserInfo userInfo);

    /**
     * 删除使用者資訊
     *
     * @param id 使用者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
@Service
public class UserInfoServiceImpl implements UserInfoService {

    /**
     * 模拟資料庫存儲資料
     */
    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);
        // 加入緩存
        caffeineCache.put(String.valueOf(userInfo.getId()),userInfo);
    }

    @Override
    public UserInfo getByName(Integer id) {
        // 先從緩存讀取
        caffeineCache.getIfPresent(id);
        UserInfo userInfo = (UserInfo) caffeineCache.asMap().get(String.valueOf(id));
        if (userInfo != null){
            return userInfo;
        }
        // 如果緩存中不存在，則從庫中查找
        log.info("get");
        userInfo = userInfoMap.get(id);
        // 如果使用者資訊不為空，則加入緩存
        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;
        }
        // 取舊的值
        UserInfo oldUserInfo = userInfoMap.get(userInfo.getId());
        // 替換内容
        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());
        }
        // 将新的對象存儲，更新舊對象資訊
        userInfoMap.put(oldUserInfo.getId(), oldUserInfo);
        // 替換緩存中的值
        caffeineCache.put(String.valueOf(oldUserInfo.getId()),oldUserInfo);
        return oldUserInfo;
    }

    @Override
    public void deleteById(Integer id) {
        log.info("delete");
        userInfoMap.remove(id);
        // 從緩存中删除
        caffeineCache.asMap().remove(String.valueOf(id));
    }

}

五、SpringBoot 內建 Caffeine 方式二

<?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>

服務實作類

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 {

    /**
     * 模拟資料庫存儲資料
     */
    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;
        }
        // 取舊的值
        UserInfo oldUserInfo = userInfoMap.get(userInfo.getId());
        // 替換内容
        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());
        }
        // 将新的對象存儲，更新舊對象資訊
        userInfoMap.put(oldUserInfo.getId(), oldUserInfo);
        // 傳回新對象資訊
        return oldUserInfo;
    }

    @Override
    @CacheEvict(key = "#id")
    public void deleteById(Integer id) {
        log.info("delete");
        userInfoMap.remove(id);
    }

}

5、測試的 Controller 類

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
@RequestMapping
public class UserInfoController {

    @Autowired
    private UserInfoService userInfoService;

    @GetMapping("/userInfo/{id}")
    public Object getUserInfo(@PathVariable Integer id) {
        UserInfo userInfo = userInfoService.getByName(id);
        if (userInfo == null) {
            return "沒有該使用者";
        }
        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 "不存在該使用者";
        }
        return newUserInfo;
    }

    @DeleteMapping("/userInfo/{id}")
    public Object deleteUserInfo(@PathVariable Integer id) {
        userInfoService.deleteById(id);
        return "SUCCESS";
    }

}

參考位址：

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

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Spring Boot 2.x 把 Guava 幹掉了，選擇本地緩存之王 Caffeine！

2、配置緩存配置類

3、定義測試的實體對象

4、定義服務接口類和實作類

五、SpringBoot 內建 Caffeine 方式二

5、測試的 Controller 類

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