1、缓存定义
高速数据存储层,提高程序性能
2、为什么要用缓存(读多写少,高并发)
1、提高读取吞吐量
2、提升应用程序性能
3、降低数据库成本
4、减少后端负载
5、消除数据库热点
6、可预测的性能
3、缓存分类
3.1、单机缓存(localCache)
实现方案
1、基于JSR107规范自研(了解即可):
1、Java Caching定义了5个核心接口,分别是CachingProvider, CacheManager, Cache, Entry 和 Expiry。
2、CachingProvider定义了创建、配置、获取、管理和控制多个CacheManager。一个应用可以在运行期访问多个CachingProvider。
3、CacheManager定义了创建、配置、获取、管理和控制多个唯一命名的Cache,这些Cache存在于CacheManager的上下文中。一个CacheManager仅被一个CachingProvider所拥有。
4、Cache是一个类似Map的数据结构并临时存储以Key为索引的值。一个Cache仅被一个CacheManager所拥有。
5、Entry是一个存储在Cache中的key-value对。
每一个存储在Cache中的条目有一个定义的有效期,即Expiry Duration。
一旦超过这个时间,条目为过期的状态。一旦过期,条目将不可访问、更新和删除。缓存有效期可以通过ExpiryPolicy设置。
2、基于ConcurrentHashMap实现数据缓存
3.2、分布式缓存(redis、Memcached)
4、单机缓存
1、自己实现一个单机缓存
创建缓存类
/**
* @author yinfeng
* @description 本地缓存实现:用map实现一个简单的缓存功能
* @since 2022/2/8 13:54
*/
public class MapCacheDemo {
/**
* 在构造函数中,创建了一个守护程序线程,每5秒扫描一次并清理过期的对象
*/
private static final int CLEAN_UP_PERIOD_IN_SEC = 5;
/**
* ConcurrentHashMap保证线程安全的要求
* SoftReference <Object> 作为映射值,因为软引用可以保证在抛出OutOfMemory之前,如果缺少内存,将删除引用的对象。
*/
private final ConcurrentHashMap<String, SoftReference<CacheObject>> cache = new ConcurrentHashMap<>();
public MapCacheDemo() {
//创建了一个守护程序线程,每5秒扫描一次并清理过期的对象
Thread cleanerThread = new Thread(() -> {
while (!Thread.currentThread()。isInterrupted()) {
try {
Thread.sleep(CLEAN_UP_PERIOD_IN_SEC * 1000);
cache.entrySet()。removeIf(entry -> Optional.ofNullable(entry.getValue())。map(SoftReference::get)。map(CacheObject::isExpired)。orElse(false));
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread()。interrupt();
}
}
});
cleanerThread.setDaemon(true);
cleanerThread.start();
}
public void add(String key, Object value, long periodInMillis) {
if (key == null) {
return;
}
if (value == null) {
cache.remove(key);
} else {
long expiryTime = System.currentTimeMillis() + periodInMillis;
cache.put(key, new SoftReference<>(new CacheObject(value, expiryTime)));
}
}
public void remove(String key) {
cache.remove(key);
}
public Object get(String key) {
return Optional.ofNullable(cache.get(key))。map(SoftReference::get)。filter(cacheObject -> !cacheObject.isExpired())。map(CacheObject::getValue)。orElse(null);
}
public void clear() {
cache.clear();
}
public long size() {
return cache.entrySet()。stream()。filter(entry -> Optional.ofNullable(entry.getValue())。map(SoftReference::get)。map(cacheObject -> !cacheObject.isExpired())。orElse(false))。count();
}
/**
* 缓存对象value
*/
private static class CacheObject {
private Object value;
private final long expiryTime;
private CacheObject(Object value, long expiryTime) {
this.value = value;
this.expiryTime = expiryTime;
}
boolean isExpired() {
return System.currentTimeMillis() > expiryTime;
}
public Object getValue() {
return value;
}
public void setValue(Object value) {
this.value = value;
}
}
}
写个main方法测试一下
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
MapCacheDemo mapCacheDemo = new MapCacheDemo();
mapCacheDemo.add("uid_10001", "{1}", 5 * 1000);
mapCacheDemo.add("uid_10002", "{2}", 5 * 1000);
System.out.println("从缓存中取出值:" + mapCacheDemo.get("uid_10001"));
Thread.sleep(5000L);
System.out.println("5秒钟过后");
// 5秒后数据自动清除了
System.out.println("从缓存中取出值:" + mapCacheDemo.get("uid_10001"));
}
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