Java Caffeine缓存深度解析

"Caffeine本地缓存的配置与使用" Caffeine是一个高效、现代的本地缓存库，专为Java 8设计。它在Spring 5中被选为默认的缓存实现，取代了之前的Guava缓存。Caffeine提供了一套灵活且高性能的配置选项，适用于各种场景，特别适合于需要快速读取和低延迟的本地缓存应用，如秒杀系统或小规模数据的缓存。 ### 本地缓存的优势 本地缓存直接在应用程序的内存中存储数据，避免了网络通信带来的延迟，因此在速度上比远程分布式缓存（如Redis）更快。这使得Caffeine成为处理高并发读取和对响应时间敏感的应用的理想选择。 ### Caffeine性能特点 Caffeine的性能表现优秀，无论是读取还是写入操作，其效率都远超其他同类缓存框架。Caffeine通过智能预测算法，预热缓存并动态调整容量，以优化空间利用率和性能。 ### Caffeine配置参数 #### - `initialCapacity` 初始容量设置，用于指定缓存启动时的大小。这是为了控制缓存的初始空间，防止频繁扩容导致的性能波动。 #### - `maximumSize` 或 `maximumWeight` 这两个参数用于限制缓存的最大容量。`maximumSize`是基于条目数量的限制，而`maximumWeight`则是基于权重的限制。两者只能选择一个使用，不能同时设置。 #### - `expireAfterAccess` 和 `expireAfterWrite` 这两个参数定义了缓存项的过期策略。`expireAfterAccess`表示自最后一次访问或写入后多长时间过期，而`expireAfterWrite`则是在写入后多长时间过期。如果两者同时存在，`expireAfterWrite`优先。 #### - `refreshAfterWrite` 此参数设定缓存项在写入后多久进行刷新。刷新操作会尝试重新加载数据，保持缓存的最新性。 #### - `weakKeys`、`weakValues` 和 `softValues` 这三个选项控制缓存引用的类型。弱引用和软引用是垃圾回收机制的一部分。弱引用的键或值会在任何地方不再被引用时立即被回收，而软引用则会在系统内存不足时才被回收。`weakValues`和`softValues`不能同时使用。 ### 弱引用与软引用 - **弱引用**：对象仅由弱引用持有时，即使内存充足，GC也可能会回收该对象，因此在缓存中使用弱引用可以更早地释放内存。 - **软引用**：相比弱引用，软引用的对象在内存紧张时才会被回收。在缓存中，软引用可以保证一定的可用性，但又不会过度占用内存。 ```java Caffeine.newBuilder() .maximumSize(1000) // 示例配置，设置最大缓存条数为1000 .expireAfterWrite(60, TimeUnit.MINUTES) // 写入后60分钟过期 .build(); ``` 以上代码展示了如何构建一个Caffeine缓存实例，配置了最大条数和写入后过期时间。 Caffeine提供了丰富的配置选项，允许开发者根据具体需求定制缓存行为，以达到最佳的性能和资源管理。在实际应用中，应根据系统负载、数据量和性能需求谨慎调整这些参数。