本地缓存之Guava Cache

概述

  • 缓存的目的就是减少数据库DB端负载提高访问速度,最终提升系统性能
  • 缓存种类
    • 分布式缓存: Redis、Memcached
    • 本地/进程缓存(JVM中堆内存):Ehcache、Guava Cache、Caffeine

Guava

  • Guava是Google开源的Java类库,提供了一组核心库,目的是帮助开发者编写更干净、更可读、更可维护的代码
  • 实现常用的字符串/随机数/时间处理、缓存
  • Guava cache
    • 是一个支持高并发的线程安全的本地缓存,本质就是一个支持LRU的ConcurrentHashMap,提供了缓存实现,支持自动失效、大小限制、统计信息等
  • 最佳实践
    • 项目中经常存在重复发送请求从数据库查询用户信息、字典信息等,所以我们采用了Guava的CacheBuilder创建缓存,进而有效地减少对mapper.loadByCode方法的调用次数,通过本地缓存大大的提升访问速度进而提高了系统性能!
    • private LoadingCache<String, FlowNode> flowNodeCache;  // 业务节点缓存: 用于存储String到FlowNode映射
      { // 初始化代码块cache // CacheBuilder的构造函数是私有的,只能通过其静态方法newBuilder()来获得CacheBuilder的实例= CacheBuilder.newBuilder()// 设置缓存支持的并发级别为8,意味着可以有8个线程同时读写缓存.concurrencyLevel(8)// 设置缓存项在最后一次被访问后的20秒后过期.expireAfterAccess(20, TimeUnit.SECONDS)// 设置缓存项在写入后的65秒后自动刷新。这意味着即使缓存项尚未过期,每65秒也会触发加载新值的操作.refreshAfterWrite(65, TimeUnit.SECONDS)// 设置缓存的初始容量为3。这是预计的初始键值对数量,用于优化哈希表的内存分配.initialCapacity(3)// 设置缓存的最大容量为100。当缓存中的项超过这个数量时,将使用LRU(最近最少使用)算法移除最老的缓存项.maximumSize(100)// 开启缓存统计信息的记录,可以用于监控缓存的命中率等.recordStats()// 设置一个移除监听器,当缓存项被移除时,会记录移除的键和原因.removalListener(new RemovalListener<Object, Object>() {@Overridepublic void onRemoval(RemovalNotification<Object, Object> notification) {LOGGER.info(notification.getKey() + " 被移除了,原因: " + notification.getCause());}}).build(new CacheLoader<String , FlowNode>() {//当尝试访问一个尚未缓存的键时,loadByCode方法将被调用来加载对应的FlowNode@Overridepublic FlowNode load(String code) throws Exception {return mapper.loadByCode(code); //根据审核节点code(Level1,level2...)从数据库加载该节点对应的所有信息(节点类型、节点名称等)到缓存}});
      }
      // 业务调用的服务方法入口
      public FlowNode loadFlowNodeFromCache(String code) {try {return cache.get(code); // 当未命中缓存时,CacheLoader的load方法会被调用来加载数据} catch (Exception e) {e.printStackTrace();return mapper.loadByCode(code);}
      }
      
    • LoadingCache本地缓存执行流程

      • 当cache对象被引用且对应的键不在缓存中时,CacheLoader的load方法会被调用来加载数据

      • 加载的数据将被存入缓存中且根据设置的规则(如过期时间、最大容量等)进行管理

      • 如果缓存项在20秒内未被访问,它将过期并可能被移除

      • 如果缓存项在65秒后未被刷新,它将触发刷新操作,加载新值

      • 当缓存达到最大容量100时,将根据LRU算法移除最老的缓存项

      • 缓存项被移除时,移除监听器将被触发,记录移除的键和原因

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