（很全面）SpringBoot 使用 Caffeine 本地緩存

目錄

一、本地緩存介紹

二、緩存組件 Caffeine 介紹

1. Caffeine 性能
2. Caffeine 配置說明
3. 軟引用與弱引用

三、SpringBoot 集成 Caffeine 兩種方式

四、SpringBoot 集成 Caffeine 方式一

1. Maven 引入相關依賴
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現類
5. 測試的 Controller 類

五、SpringBoot 集成 Caffeine 方式二

1. Maven 引入相關依賴
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現類
5. 測試的 Controller 類

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，由於是存儲在內存中，數據的讀取速度是非常快的，能大量減少對數據庫的訪問，減少數據庫的壓力。

之前介紹過 Redis 這種 NoSql 作為緩存組件，它能夠很好的作為分佈式緩存組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內存中讀取，沒有網絡開銷，例如秒殺系統或者數據量小的緩存等，比遠程緩存更合適。

二、緩存組件 Caffeine 介紹

按 Caffeine Github 文檔描述，Caffeine 是基於 JAVA 8 的高性能緩存庫。並且在 spring5 (springboot 2.x) 後，spring 官方放棄了 Guava，而使用了性能更優秀的 Caffeine 作為默認緩存組件。

1、Caffeine 性能

可以通過下圖觀測到，在下面緩存組件中 Caffeine 性能是其中最好的。

2、Caffeine 配置說明

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 同事存在時，以 expireAfterWrite 為準。

3、軟引用與弱引用

軟引用：如果一個對象只具有軟引用，則內存空間足夠，垃圾回收器就不會回收它；如果內存空間不足了，就會回收這些對象的內存。

弱引用：弱引用的對象擁有更短暫的生命週期。在垃圾回收器線程掃描它所管轄的內存區域的過程中，一旦發現了只具有弱引用的對象，不管當前內存空間足夠與否，都會回收它的內存

<code>// 軟引用Caffeine.newBuilder().softValues().build();// 弱引用Caffeine.newBuilder().weakKeys().weakValues().build();/<code>

三、SpringBoot 集成 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 方法實現緩存。
• 方式二：引入 Caffeine 和 Spring Cache 依賴，使用 SpringCache 註解方法實現緩存。

下面將介紹下，這倆中集成方式都是如何實現的。

四、SpringBoot 集成 Caffeine 方式一

1、Maven 引入相關依賴

<code><project>    <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>/<code>

2、配置緩存配置類

<code>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;@Configurationpublic class CacheConfig {    @Bean    public Cache<string> caffeineCache() {        return Caffeine.newBuilder()                // 設置最後一次寫入或訪問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();    }}/<string>/<code>

3、定義測試的實體對象

<code>import lombok.Data;import lombok.ToString;@Data@ToStringpublic class UserInfo {    private Integer id;    private String name;    private String sex;    private Integer age;}/<code>

4、定義服務接口類和實現類

UserInfoService

<code>import mydlq.club.example.entity.UserInfo;public interface UserInfoService {    /**     * 增加用戶信息     *     * @param userInfo 用戶信息     */    void addUserInfo(UserInfo userInfo);    /**     * 獲取用戶信息     *     * @param id 用戶ID     * @return 用戶信息     */    UserInfo getByName(Integer id);    /**     * 修改用戶信息     *     * @param userInfo 用戶信息     * @return 用戶信息     */    UserInfo updateUserInfo(UserInfo userInfo);    /**     * 刪除用戶信息     *     * @param id 用戶ID     */    void deleteById(Integer id);}/<code>

UserInfoServiceImpl

<code>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@Servicepublic class UserInfoServiceImpl implements UserInfoService {    /**     * 模擬數據庫存儲數據     */    private HashMap<integer> userInfoMap = new HashMap<>();    @Autowired    Cache<string> 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);        // 如果用戶信息不為空，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());        // 替換內容        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());        }        // 將新的對象存儲，更新舊對象信息        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);        // 從緩存中刪除        caffeineCache.asMap().remove(String.valueOf(id));    }}/<string>/<integer>/<code> 

5、測試的 Controller 類

<code>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@RequestMappingpublic class UserInfoController {    @Autowired    private UserInfoService userInfoService;    @GetMapping("/userInfo/{id}")    public Object getUserInfo(@PathVariable Integer id) {        UserInfo userInfo = userInfoService.getByName(id);        if (userInfo == null) {            return "沒有該用戶";        }        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 "不存在該用戶";        }        return newUserInfo;    }    @DeleteMapping("/userInfo/{id}")    public Object deleteUserInfo(@PathVariable Integer id) {        userInfoService.deleteById(id);        return "SUCCESS";    }}/<code>

五、SpringBoot 集成 Caffeine 方式二

1、Maven 引入相關依賴

<code><project>    <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>/<code>

2、配置緩存配置類

<code>@Configurationpublic class CacheConfig {    /**     * 配置緩存管理器     *     * @return 緩存管理器     */    @Bean("caffeineCacheManager")    public CacheManager cacheManager() {        CaffeineCacheManager cacheManager = new CaffeineCacheManager();        cacheManager.setCaffeine(Caffeine.newBuilder()                // 設置最後一次寫入或訪問後經過固定時間過期                .expireAfterAccess(60, TimeUnit.SECONDS)                // 初始的緩存空間大小                .initialCapacity(100)                // 緩存的最大條數                .maximumSize(1000));        return cacheManager;    }}/<code>

3、定義測試的實體對象

<code>@Data@ToStringpublic class UserInfo {    private Integer id;    private String name;    private String sex;    private Integer age;}/<code>

4、定義服務接口類和實現類

服務接口

<code>import mydlq.club.example.entity.UserInfo;public interface UserInfoService {    /**     * 增加用戶信息     *     * @param userInfo 用戶信息     */    void addUserInfo(UserInfo userInfo);    /**     * 獲取用戶信息     *     * @param id 用戶ID     * @return 用戶信息     */    UserInfo getByName(Integer id);    /**     * 修改用戶信息     *     * @param userInfo 用戶信息     * @return 用戶信息     */    UserInfo updateUserInfo(UserInfo userInfo);    /**     * 刪除用戶信息     *     * @param id 用戶ID     */    void deleteById(Integer id);}/<code>

服務實現類

<code>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 {    /**     * 模擬數據庫存儲數據     */    private HashMap<integer> 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());        // 替換內容        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());        }        // 將新的對象存儲，更新舊對象信息        userInfoMap.put(oldUserInfo.getId(), oldUserInfo);        // 返回新對象信息        return oldUserInfo;    }    @Override    @CacheEvict(key = "#id")    public void deleteById(Integer id) {        log.info("delete");        userInfoMap.remove(id);    }}/<integer>/<code>

5、測試的 Controller 類

<code>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@RequestMappingpublic class UserInfoController {    @Autowired    private UserInfoService userInfoService;    @GetMapping("/userInfo/{id}")    public Object getUserInfo(@PathVariable Integer id) {        UserInfo userInfo = userInfoService.getByName(id);        if (userInfo == null) {            return "沒有該用戶";        }        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 "不存在該用戶";        }        return newUserInfo;    }    @DeleteMapping("/userInfo/{id}")    public Object deleteUserInfo(@PathVariable Integer id) {        userInfoService.deleteById(id);        return "SUCCESS";    }}/<code>

END

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