本地缓存详解(定义作用及框架应用)

本地缓存详解(定义作用及框架应用)-mikechen

什么是本地缓存

本地缓存是指将数据存储在应用程序运行的本地计算机的内存中,以提高对这些数据的访问速度。

 

本地缓存的作用

本地缓存的作用,主要包含如下3点:

  • 提高性能: 加速对数据的访问,减少对慢速数据源的请求次数,从而提高应用程序的性能和响应速度。
  • 降低负载: 减轻对远程数据源的负担,降低系统的网络开销和资源占用。
  • 减少延迟: 通过在本地存储数据,减少了对远程服务的请求往返时间,降低了数据访问的延迟。

 

本地缓存的框架

在Java中有多种本地缓存框架可供选择,其中一些常见的包括:Guava Cache、Ehcache、Caffeine。

1.Guava Cache

Google开发的Guava库提供了一个强大而灵活的本地缓存实现,支持缓存过期、最大缓存条目数限制等特性。

优势:

  • 简单易用,与 Guava 库的其他组件集成良好。
  • 提供了良好的文档和示例。

使用示例:

LoadingCache<Key, Graph> graphs = CacheBuilder.newBuilder()
    .maximumSize(1000)
    .expireAfterWrite(10, TimeUnit.MINUTES)
    .build(
        new CacheLoader<Key, Graph>() {
          public Graph load(Key key) throws AnyException {
            return createExpensiveGraph(key);
          }
        });

 

2.Ehcache

Ehcache是另外一个流行的Java缓存框架,支持内存和磁盘存储,提供了丰富的配置选项和灵活的缓存管理。

功能特点:

开源的 Java 缓存框架,支持分布式缓存。

提供了多种缓存策略,包括最近最少使用 (LRU)、最不经常使用 (LFU) 等。

可以通过 XML 配置文件或编程方式进行配置。

优势:

强大的配置选项,适用于不同的使用场景。

可以与 Spring 等框架集成。

使用示例:

CacheManager cacheManager = CacheManagerBuilder.newCacheManagerBuilder()
    .withCache("preConfigured",
        CacheConfigurationBuilder.newCacheConfigurationBuilder(Long.class, String.class,
            ResourcePoolsBuilder.heap(100))
            .build())
    .build(true);

Cache<Long, String> preConfigured =
    cacheManager.getCache("preConfigured", Long.class, String.class);

preConfigured.put(1L, "one");

 

3.Caffeine

Caffeine: 一个高性能的Java本地缓存库,具有低延迟、高并发性和基于时间的过期策略。

功能特点:

高性能的 Java 本地缓存库,支持并发操作。

支持缓存的最大条目数、最大权重、过期时间等。

提供了异步加载和刷新缓存的机制。

优势:

高性能,适用于对性能要求较高的场景。

支持 Java 8 的功能,如 Lambda 表达式和函数式接口。

使用示例:

LoadingCache<Key, Graph> graphs = Caffeine.newBuilder()
    .maximumSize(1000)
    .expireAfterWrite(10, TimeUnit.MINUTES)
    .build(key -> createExpensiveGraph(key));

 

本地缓存的应用

本地缓存的应用主要包含:

Web应用程序: 缓存静态内容、页面片段、用户信息等,提高网页加载速度。

配置信息: 缓存应用程序的配置信息,减少对配置文件或数据库的频繁读取。

数据库查询结果: 缓存数据库查询结果,避免重复查询。

API调用: 缓存对外部API的调用结果,减少对外部服务的请求。

计算结果: 缓存计算结果,避免重复计算。

会话数据: 缓存用户会话数据,减少数据库或其他存储系统的负载。

提高响应速度: 在需要快速响应的场景下,通过本地缓存提高数据访问的速度。

作者简介

陈睿|mikechen,10年+大厂架构经验,就职于阿里巴巴、淘宝、百度等一线互联网大厂。

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