SpringBoot集成系列--Caffeine

一、介绍

Caffeine是一个基于Java的高性能缓存库，旨在提供快速、可扩展和灵活的缓存解决方案。它提供了一种简单而强大的方式来管理和访问缓存数据，以提高应用程序的性能和响应速度。

Caffeine的设计目标是在内存中存储和管理数据，以减少对慢速数据源（如数据库或网络）的访问次数。它通过使用内存作为缓存介质，可以快速地读取和写入数据，从而提供更高的吞吐量和更低的延迟。

Caffeine提供了丰富的缓存功能，包括自动加载、过期策略、缓存回收和统计信息等。自动加载功能可以在缓存中不存在某个键对应的值时，自动从数据源加载并存储该值。过期策略可以设置缓存项的过期时间，以确保缓存中的数据始终保持最新。缓存回收功能可以根据一定的策略来回收不再使用的缓存项，以释放内存空间。统计信息功能可以帮助开发人员监控和优化缓存的使用情况。

二、代码

1、添加依赖

在pom.xml文件中添加caffeine的依赖

<dependency>
    <groupId>com.github.ben-manes.caffeine</groupId>
    <artifactId>caffeine</artifactId>
</dependency>

2、通过spring缓存实现

1）配置

我们配置缓存大小为1，过期为30s，方便我们调试

• 方式1：在application.properties文件中配置caffeine

spring.cache.type=caffeine
spring.cache.caffeine.spec=maximumSize=1,expireAfterWrite=30s

• 方式2：新增CacheConfig缓存配置类，重写CacheManager 注入Spring

@Configuration
public class CacheConfig {
	@Bean
	public CacheManager cacheManager() {
		CaffeineCacheManager cacheManager = new CaffeineCacheManager();
		cacheManager.setCaffeine(caffeineCacheBuilder());
		return cacheManager;
	}

	private Caffeine<Object, Object> caffeineCacheBuilder() {
		return Caffeine.newBuilder()
				.maximumSize(1)
				.expireAfterWrite(Duration.ofSeconds(30));
	}
}

2）使用

• 方式1：@Cacheable

@PostMapping("/get")
@Cacheable(value = "forlan")
public Object get(@Param("key") String key) {
	Object data = null;
	return "当前时间为" + LocalDateTime.now() + "，获取的内容为：" + data;
}

注：@Cacheable(value = “forlan”)表示我们的缓存的名称为forlan，大小为前面设置maximumSize，通过配置不同的缓存名称，可以实现每个缓存大小独立管理

存在问题：上面这种方式，无法手动set缓存，只有在获取的时候，才会塞缓存进去

• 方式2：CacheManager类

@PostMapping("/setCaffeine")
public String setCaffeine1(@Param("key") String key, @Param("value") String value) {
	Cache caffeineCacheBuilder = cacheManager.getCache("forlan");
	caffeineCacheBuilder.put(key, value);
	return "ok";
}
@PostMapping("/getCaffeine")
public Object getCaffeine1(@Param("key") String key) {
	Cache caffeineCacheBuilder = cacheManager.getCache("forlan");
	return "当前时间为" + LocalDateTime.now() + "，获取的内容为：" + caffeineCacheBuilder.get(key).get();
}

2、Caffeine

1）定义配置类

新增CaffeineConfig配置类，注入名为forlanCaffeineCacheCaffeine到spring中，如下：

@Configuration
public class CaffeineConfig {
	@Bean
	public Cache<String, Object> forlanCaffeineCache() {
		return Caffeine.newBuilder()
				.maximumSize(1)
				.expireAfterWrite(Duration.ofSeconds(30))
				.build();
	}
}

定义spring上下文工具类，方便我们获取bean

@Component
public class SpringUtils implements ApplicationContextAware {

	private static ApplicationContext applicationContext = null;

	@Override
	public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
		if (SpringUtils.applicationContext == null) {
			SpringUtils.applicationContext = applicationContext;
		}
	}

	public static ApplicationContext getApplicationContext() {
		return applicationContext;
	}
	public static Object getBean(String name) {
		return getApplicationContext().getBean(name);

	}

	public static <T> T getBean(Class<T> clazz) {
		return getApplicationContext().getBean(clazz);
	}

	public static <T> T getBean(String name, Class<T> clazz) {
		return getApplicationContext().getBean(name, clazz);
	}

	public static String getEnv(String envName) {
		Environment env = SpringUtils.getApplicationContext().getEnvironment();
		String envValue = env.getProperty(envName);
		return envValue;
	}

	public static String getProfile() {
		Environment env = SpringUtils.getApplicationContext().getEnvironment();
		String[] profile = env.getActiveProfiles();
		if(profile != null && profile.length > 0) {
			return profile[0];
		}
		return "";
	}
}

2）使用

@PostMapping("/setCaffeine")
public String setCaffeine(@Param("key") String key, @Param("value") String value) {
	Cache<String, Object> caffeine = (Cache<String, Object>) SpringUtils.getBean("forlanCaffeineCache");
	caffeine.put(key, value);
	return "ok";
}
@PostMapping("/getCaffeine")
public Object getCaffeine(@Param("key") String key) {
	Cache<String, Object> caffeine = (Cache<String, Object>) SpringUtils.getBean("forlanCaffeineCache");
	Object value = caffeine.asMap().get(key);
	return value;
}

3）抽取公共代码

可以抽成一个工具类，方便我们调用，如下：

public class CaffeineUtils {
	private static Cache<String, Object> caffeineCache;

	static {
		caffeineCache = (Cache<String, Object>) SpringUtils.getBean("forlanCaffeineCache");
	}

	public static void put(String key, Object value) {
		caffeineCache.put(key, value);
	}

	public static Object get(String key) {
		return caffeineCache.asMap().get(key);
	}
}

使用

@PostMapping("/setCaffeine")
public String setCaffeine(@Param("key") String key, @Param("value") String value) {
	CaffeineUtils.put(key, value);
	return "ok";
}
@PostMapping("/getCaffeine")
public Object getCaffeine(@Param("key") String key) {
	Object value = CaffeineUtils.get(key);
	return value;
}

三、通过Caffeine+Redis实现二级缓存

使用spring的注解@Cacheable配合redisTemplate，实现二级缓存，代码如下：

@PostMapping("/get")
@Cacheable(value = "forlan")
public Object get(@Param("key") String key) {
	Object data = redisTemplate.opsForValue().get(key);
	return "当前时间为" + LocalDateTime.now() + "，获取的内容为：" + data;
}

四、小结

总的来说，在SpringBoot中使用Caffeine，大体有如下几种方式：

• @Cacheable
• CacheManager类
• Caffeine类