技术派Guava整合本地缓存

大家好，我是技术派的二哥呀。

今天由我来给大家讲一下技术派是如何整合本地缓存 Guava 的。要知道，互联网应用一般都比较喜欢追求高并发，高可用，因此，缓存的地位可以说是举足轻重，对程序的性能提升有很大的帮助。

技术派是一个 Spring Boot 项目，那 Spring Boot 也提供了多种技术方案来支持缓存，常见的有以下几种：

1、Redis：基于网络的分布式缓存，可以支持数据持久化和分布式部署，适用于海量数据的缓存，同时也提供了复杂数据类型和丰富的缓存策略，比如支持 LRU（Least Recently Used，优先淘汰最近最少使用的数据）、LFU（Least Frequently Used，优先淘汰最不经常使用的缓存数据）等淘汰算法。但是由于 Redis 是基于网络通信的，相比本地缓存会有一定的网络延迟。

2、Guava Cache：也就是本篇的猪脚，一个轻量级的本地缓存库，提供了多种缓存策略，包括基于大小、时间和引用的回收策略。数据存储在应用程序的内存中，因此读写速度非常快，适用于高并发、读多写少的场景。

3、Caffeine：一个基于Java8的高性能本地缓存库，可以作为Guava缓存的替代品使用。

在技术派中，这三种缓存方案都涉及到了，我们也会展开来讲，大家放心，包教包会，是我们的职责。

关于 Guava

Guava 是 Google 开源的一款 Java 工具库，提供了一些 JDK 没有或者增强 JDK 的个功能，比如说：

• com.google.common.collect: 集合工具包，提供了许多 JDK 中没有的集合类型和集合操作方法。
• com.google.common.io: I/O 工具包，提供了许多实用的 I/O 操作类和工具方法。
• com.google.common.cache: 缓存工具包，提供了一个高性能的本地缓存实现。
• com.google.common.math: 数学工具包，提供了许多数学计算和运算的实用方法。
• com.google.common.eventbus: 事件总线工具包，提供了基于观察者模式的事件发布和订阅功能。
• com.google.common.reflect: 反射工具包，提供了更好用的反射 API。
• com.google.common.util.concurrent: 并发工具包，提供了许多 JDK 并发包中没有的并发实用工具类和工具方法。

可以看得出，Guava 非常的强大，Cache只是其中的一部分功能而已。

那如何在 Spring Boot 应用中整合 Guava Cache 呢？早期版本有两种方式，一种是使用 GuavaCacheManager，一种是使用 CacheBuilder。

使用 GuavaCacheManager

在 Spring Boot 早期版本中，集成 Guava Cache 非常的简单，因为 Spring 定义了 CacheManager 接口来统一不同的缓存技术，比如说 Guava、 Redis、Caffeine。

• GuavaCacheManager：使用 Guava 作为缓存技术
• RedisCacheManager：使用 Redis 作为缓存技术
• CaffeineCacheManager：使用 Caffeine 作为缓存技术
• ConcurrentMapCacheManager：Spring Boot 默认的缓存实现

我们重点来说说 GuavaCacheManager，它提供了一种基于注解的缓存管理方式，通过在方法上加上 @Cacheable、@CachePut、@CacheEvict 等注解，实现对方法返回结果的缓存。

• @Cacheable: 在方法执行前，Spring 会检查缓存中是否已存在相同 key 的缓存数据，如果存在，直接返回缓存数据，如果不存在，则执行方法并将返回结果缓存起来。
• @CachePut: 无论缓存中是否已存在相同 key 的缓存数据，都会执行方法并将返回结果缓存起来，用于更新缓存数据。
• @CacheEvict: 用于删除指定 key 的缓存数据。

不过，Spring Boot 2.7.1 版本已经把 GuavaCacheManager 移除了，取而代之的是 CaffeineCacheManager。见下图，在 Spring 中已经找不到 GuavaCacheManager 的身影了（技术派用的 Spring Boot 是 2.7.1 版本，具体是哪个 Spring Boot 版本移除的，这里不再考究）。

总之是，如果我们还想用 Guava Cache 做缓存，就需要采用 CacheBuilder 的形式，接下来，我们来看看到底怎么用，少说废话多做事（😂）

使用 CacheBuilder

1）在 pom.xml 中添加依赖

技术派是添加在 paicoding-core 中的 pom.xml 文件中。

    com.google.guava
    guava

2）来个 demo

// 创建一个 CacheBuilder 对象
CacheBuilder cacheBuilder = CacheBuilder.newBuilder()
        .maximumSize(100)  // 最大缓存条目数
        .expireAfterAccess(30, TimeUnit.MINUTES) // 缓存项在指定时间内没有被访问就过期
        .recordStats();  // 开启统计功能

// 构建一个 LoadingCache 对象
LoadingCache cache = cacheBuilder.build(new CacheLoader() {
    @Override
    public String load(String key) throws Exception {
        return "技术派 value：" + key; // 当缓存中没有值时，加载对应的值并返回
    }
});

// 存入缓存
cache.put("itwanger", "沉默王二");

// 从缓存中获取值
// put 过
System.out.println(cache.get("itwanger"));
// 没 put 过
System.out.println(cache.get("paicoding"));

// 打印缓存的命中率等统计信息
System.out.println(cache.stats());

CacheBuilder 是 Guava Cache中用于构建本地缓存的构造器，通过CacheBuilder可以配置缓存的各种属性，如最大缓存项数量、缓存项过期时间、缓存项移除通知等。

下面介绍几个常用的 CacheBuilder 方法：

①、newBuilder()

该方法返回一个 CacheBuilder 实例，用于创建一个新的缓存实例。

②、maximumSize(long maximumSize)

该方法用于设置缓存的最大大小，以条目数为单位。如果缓存中的条目数超过了最大大小，则可能会触发缓存的回收策略，以释放一些缓存空间。

③、expireAfterWrite(long duration, TimeUnit unit)

该方法用于设置缓存的过期时间。在缓存中存储的每个条目被创建或者更新后，经过指定的时间后，该条目将被自动删除。可以使用 TimeUnit 枚举类型中的常量来指定时间单位，比如 TimeUnit.SECONDS、TimeUnit.MINUTES 等。

④、expireAfterAccess(long duration, TimeU...