使用Spring Cache和Caffeine实现本地缓存

在Java应用程序中，使用缓存是提高性能的一种常见方法。Spring框架提供了对缓存的支持，而Caffeine是一个性能强劲的本地缓存库，可以与Spring缓存框架集成，提供高性能的缓存解决方案。本文将介绍如何使用Caffeine实现Spring缓存，并解决一些常见的问题。

1. Caffeine简介

Caffeine是一个高性能、高命中率、低内存占用的本地缓存库，是Guava Cache的优化加强版。它具有以下特点：

• 高性能：Caffeine具有快速的读写性能，能够在高并发环境下提供稳定的性能表现。
• 高命中率：Caffeine使用智能的缓存算法，能够提高缓存的命中率，减少缓存穿透和击穿问题。
• 低内存占用：Caffeine采用高效的内存管理策略，能够在保证性能的同时，尽量降低内存占用。

2. 依赖配置

要在Spring应用程序中使用Caffeine，首先需要添加相应的依赖项。在pom.xml文件中添加如下依赖：

<code><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></code>

这些依赖项将使您能够在Spring应用程序中使用Caffeine缓存。

3. 开启缓存

要使用Caffeine缓存，需要在Spring应用程序中开启缓存管理功能。可以通过在Spring Boot应用程序的主类上添加@EnableCaching注解来实现。

<code>@SpringBootApplication @EnableCaching public class Application { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(Application.class, args); } }</code>

这样一来，Spring框架就会自动配置缓存管理器，并使用Caffeine作为缓存提供程序。

4. 缓存管理器配置

方式一：通过枚举类注入缓存

<code>@Bean @Primary public CacheManager cacheManager() { SimpleCacheManager simpleCacheManager = new SimpleCacheManager(); ArrayList<CaffeineCache> caffeineCaches = new ArrayList<>(); for (Caches c : Caches.values()) { caffeineCaches.add(new CaffeineCache(c.name(), Caffeine.newBuilder() .recordStats() .expireAfterWrite(c.getTtl(), TimeUnit.SECONDS) .maximumSize(c.getMaxSize()) .build())); } simpleCacheManager.setCaches(caffeineCaches); return simpleCacheManager; }</code>

方式二：通过CaffeineCacheManager注入缓存

<code>@Bean @Primary public CacheManager cacheManager() { CaffeineCacheManager caffeineCacheManager = new CaffeineCacheManager(); Caffeine<Object, Object> caffeine = Caffeine.newBuilder().expireAfterWrite(60, TimeUnit.MINUTES); caffeineCacheManager.setCaffeine(caffeine); return caffeineCacheManager; }</code>

这两种方式都可以配置Caffeine缓存管理器，供Spring应用程序使用。

5. 使用缓存

可以使用Spring提供的@Cacheable、@CachePut、@CacheEvict等注解来方便地使用Caffeine缓存。

<code>@Cacheable(cacheNames = "CACHE_ACCESS_TOKEN", key = "#root.methodName") public String getAccessToken(String corpid, String corpsecret) { //todo something... return ""; }</code>

6. 问题与解决办法

在使用Spring缓存时，可能会遇到缓存失效等问题。一些常见的问题及解决办法如下：

• 缓存失效问题：私有方法上加缓存、类内部方法调用加缓存时可能会失效。
  • 解决办法：
    • 将方法修改为public；
    • 使用SpringContextUtil工具类进行调用。

7. 工具类：SpringContextUtil

<code>@Component public class SpringContextUtil implements ApplicationContextAware { public static ApplicationContext applicationContext; public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) { SpringContextUtil.applicationContext = applicationContext; } // 省略其他方法 }</code>

结语

本文介绍了如何使用Caffeine实现Spring缓存，以及解决在使用过程中可能遇到的一些常见问题。通过合理配置和使用，Caffeine能够为Spring应用程序提供高性能、高命中率的缓存解决方案，提升应用程序的性能和稳定性。

GitHub源码地址： https://github.com/chenyl8848/great-open-source-project