google Guava Cache使用--向本地缓存的，轻量级的Cache，适合缓存少量数据

前言

项目中需要按照时间维度定期清理map中的数据，清理数据时还需要有个回调能够做点其他事情，此场景使用Guava Cache非常合适，因此对Guava Cache做个总结。在多线程高并发场景中往往是离不开cache的，需要根据不同的应用场景来需要选择不同的cache，比如分布式缓存如Redis、memcached，还有本地（进程内）缓存如ehcache、GuavaCache。之前用spring cache的时候集成的是ehcache，但接触到GuavaCache之后，被它的简单、强大、及轻量级所吸引。它不需要配置文件，使用起来和ConcurrentHashMap一样简单，而且能覆盖绝大多数使用cache的场景需求！

GuavaCache是google开源Java类库Guava的其中一个模块，在maven工程下使用可在pom文件加入如下依赖：

  
    com.google.guava  
    guava  
    19.0  
 

 

Cache接口及其实现

先说说一般的cache都会实现的基础功能包括：

提供一个存储缓存的容器，该容器实现了存放（Put）和读取（Get）缓存的接口供外部调用。 缓存通常以的形式存在，通过key来从缓存中获取value。当然容器的大小往往是有限的（受限于内存大小），需要为它设置清除缓存的策略。

在GuavaCache中缓存的容器被定义为接口Cache的实现类，这些实现类都是线程安全的，因此通常定义为一个单例。并且接口Cache是泛型，很好的支持了不同类型的key和value。作为示例，我们构建一个key为Integer、value为String的Cache实例：

final static Cache cache = CacheBuilder.newBuilder()  
        //设置cache的初始大小为10，要合理设置该值  
        .initialCapacity(10)  
        //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  
        .concurrencyLevel(5)  
        //设置cache中的数据在写入之后的存活时间为10秒  
        .expireAfterWrite(10, TimeUnit.SECONDS)  
        //构建cache实例  
        .build();  

据说GuavaCache的实现是基于ConcurrentHashMap的，因此上面的构造过程所调用的方法，通过查看其官方文档也能看到一些类似的原理。比如通过initialCapacity(5)定义初始值大小，要是定义太大就好浪费内存空间，要是太小，需要扩容的时候就会像map一样需要resize，这个过程会产生大量需要gc的对象，还有比如通过concurrencyLevel(5)来限制写入操作的并发数，这和ConcurrentHashMap的锁机制也是类似的（ConcurrentHashMap读不需要加锁，写入需要加锁，每个segment都有一个锁）。

 

接下来看看Cache提供哪些方法（只列了部分常用的）：

 

/** 
 * 该接口的实现被认为是线程安全的，即可在多线程中调用 
 * 通过被定义单例使用 
 */  
public interface Cache {  
  
  /** 
   * 通过key获取缓存中的value，若不存在直接返回null 
   */  
  V getIfPresent(Object key);  
  
  /** 
   * 通过key获取缓存中的value，若不存在就通过valueLoader来加载该value 
   * 整个过程为 "if cached, return; otherwise create, cache and return" 
   * 注意valueLoader要么返回非null值，要么抛出异常，绝对不能返回null 
   */  
  V get(K key, Callable valueLoader) throws ExecutionException;  
  
  /** 
   * 添加缓存，若key存在，就覆盖旧值 
   */  
  void put(K key, V value);  
  
  /** 
   * 删除该key关联的缓存 
   */  
  void invalidate(Object key);  
  
  /** 
   * 删除所有缓存 
   */  
  void invalidateAll();  
  
  /** 
   * 执行一些维护操作，包括清理缓存 
   */  
  void cleanUp();  
} 

使用过程还是要认真查看官方的文档，以下Demo简单的展示了Cache的写入，读取，和过期清除策略是否生效：

public static void main(String[] args) throws Exception {  
    cache.put(1, "Hi");  
      
    for(int i=0 ;i<100 ;i++) {  
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");  
        System.out.println(sdf.format(new Date())   
                + "  key:1 ,value:"+cache.getIfPresent(1));  
        Thread.sleep(1000);  
    }  
}  

下面是get的使用示例，注意get不可返回null，假如要返回null用catch 捕捉住异常就好

 

public static Object get(Object key) throws ExecutionException {


Object var = cache.get(key, new Callable