一、簡介
Google Guava包含了Google的Java項目許多依賴的庫，如：集合 [collections] 、緩存 [caching] 、原生類型支持 [primitives support] 、併發庫 [concurrency libraries] 、通用註解 [common annotations] 、字符串處理 [string processing] 、I/O 等等。本文只介紹其中的緩存部分。
Guava Cache是一種本地緩存實現，支持多種緩存過期策略。性能好，簡單易用。緩存在很多場景下都是很有用的。如，通過key獲取一個value的花費的時間很多，而且獲取的次數不止一次的時候，就應該考慮使用緩存。Guava Cache與ConcurrentMap很相似，但也不完全一樣。最基本的區別是ConcurrentMap會一直保存所有添加的元素，直到顯式地移除。而Guava Cache爲了限制內存佔用，通常都設定爲自動回收元素。在某些場景下，儘管LoadingCache 不回收元素，它也會自動加載緩存。
Guava Cache適用於以下應用場景：
- 系統的訪問速度首要考慮，而內存空間爲次要考慮。
- 某些key對於的value會被查詢多次。
- 緩存中存放的數據總量不會超出內存的全部大小。
本文例子使用的guava 版本爲guava-18.0.jar，下載地址如下：
http://central.maven.org/maven2/com/google/guava/guava/18.0/guava-18.0.jar
二、Cache使用方式
1、CacheLoader方式
代碼如下：
1 import java.util.ArrayList;
2 import java.util.List;
3 import java.util.concurrent.ExecutionException;
4 import java.util.concurrent.TimeUnit;
5
6 import org.junit.Test;
7
8 import com.google.cacahe.Person;
9 import com.google.common.cache.CacheBuilder;
10 import com.google.common.cache.CacheLoader;
11 import com.google.common.cache.LoadingCache;
12
13 public class TestGuavaCache {
14
15 @Test
16 public void testUserCacheLoader() throws ExecutionException {
17 // 模擬數據
18 final List<Person> list = new ArrayList<Person>(5);
19 list.add(new Person("1", "zhangsan"));
20 list.add(new Person("2", "lisi"));
21 list.add(new Person("3", "wangwu"));
22
23 // 創建cache
24 LoadingCache<String, Person> cache = CacheBuilder.newBuilder()//
25 .refreshAfterWrite(1, TimeUnit.MINUTES)// 給定時間內沒有被讀/寫訪問，則回收。
26 // .expireAfterWrite(5, TimeUnit.SECONDS)//給定時間內沒有寫訪問，則回收。
27 // .expireAfterAccess(3, TimeUnit.SECONDS)// 緩存過期時間爲3秒
28 .maximumSize(100).// 設置緩存個數
29 build(new CacheLoader<String, Person>() {
30 @Override
31 /** 當本地緩存命沒有中時，調用load方法獲取結果並將結果緩存
32 */
33 public Person load(String key) throws ExecutionException {
34 System.out.println(key + " load in cache");
35 return getPerson(key);
36 }
37
38 // 此時一般我們會進行相關處理，如到數據庫去查詢
39 private Person getPerson(String key) throws ExecutionException {
40 System.out.println(key + " query");
41 for (Person p : list) {
42 if (p.getId().equals(key))
43 return p;
44 }
45 return null;
46 }
47 });
48
49 cache.get("1");
50 cache.get("2");
51 cache.get("3");
52 System.out.println("======= sencond time ==========");
53 cache.get("1");
54 cache.get("2");
55 cache.get("3");
56 }
57 }
執行結果如下：
1 load in cache
1 query
2 load in cache
2 query
3 load in cache
3 query
======= sencond time ==========
第二次獲取的時候沒有執行獲取的方法，而是直接從緩存中獲取。
2、Callback方式
代碼如下：
1 import java.util.ArrayList;
2 import java.util.List;
3 import java.util.concurrent.Callable;
4 import java.util.concurrent.ExecutionException;
5
6 import org.junit.Test;
7
8 import com.google.cacahe.Person;
9 import com.google.common.cache.Cache;
10 import com.google.common.cache.CacheBuilder;
11
12 public class TestGuavaCache {
13
14
15 @Test
16 public void testUserCallback() throws ExecutionException {
17 // 模擬數據
18 final List<Person> list = new ArrayList<Person>(5);
19 list.add(new Person("1", "zhangsan"));
20 list.add(new Person("2", "lisi"));
21 list.add(new Person("3", "wangwu"));
22
23 final String key = "1";
24 Cache<String, Person> cache2 = CacheBuilder.newBuilder().maximumSize(1000).build();
25 /**
26 * 用緩存中的get方法，當緩存命中時直接返回結果;否則，通過給定的Callable類call方法獲取結果並將結果緩存。<br/>
27 * 可以用一個cache對象緩存多種不同的數據，只需創建不同的Callable對象即可。
28 */
29 Person person = cache2.get(key, new Callable<Person>() {
30 public Person call() throws ExecutionException {
31 System.out.println(key + " load in cache");
32 return getPerson(key);
33 }
34
35 // 此時一般我們會進行相關處理，如到數據庫去查詢
36 private Person getPerson(String key) throws ExecutionException {
37 System.out.println(key + " query");
38 for (Person p : list) {
39 if (p.getId().equals(key))
40 return p;
41 }
42 return null;
43 }
44 });
45 System.out.println("======= sencond time ==========");
46 person = cache2.getIfPresent(key);
47 person = cache2.getIfPresent(key);
48 }
49 }
執行結果如下：
1 load in cache
1 query
======= sencond time ==========
第二次獲取後也是直接從緩存中加載。
3、關於移除監聽器
通過CacheBuilder.removalListener(RemovalListener)，我們可以聲明一個監聽器，從而可以在緩存被移除時做一些其他的操作。當緩存被移除時，RemovalListener會獲取移除bing通知[RemovalNotification]，其中包含移除的key、value和RemovalCause。
示例代碼如下：
1 import java.util.concurrent.ExecutionException;
2 import java.util.concurrent.TimeUnit;
3
4 import org.junit.Test;
5
6 import com.google.cacahe.Person;
7 import com.google.common.cache.CacheBuilder;
8 import com.google.common.cache.CacheLoader;
9 import com.google.common.cache.LoadingCache;
10 import com.google.common.cache.RemovalListener;
11 import com.google.common.cache.RemovalNotification;
12
13 public class TestGuavaCache {
14 @Test
15 public void testListener() throws ExecutionException {
16 CacheLoader<String, Person> loader = new CacheLoader<String, Person>() {
17 @Override
18 // 當本地緩存命沒有中時，調用load方法獲取結果並將結果緩存
19 public Person load(String key) throws ExecutionException {
20 System.out.println(key + " load in cache");
21 return getPerson(key);
22 }
23 // 此時一般我們會進行相關處理，如到數據庫去查詢
24 private Person getPerson(String key) throws ExecutionException {
25 System.out.println(key + " query");
26 return new Person(key, "zhang" + key);
27 }
28 };
29
30 // remove listener
31 RemovalListener<String, Person> removalListener = new RemovalListener<String, Person>() {
32 public void onRemoval(RemovalNotification<String, Person> removal) {
33 System.out.println("cause:" + removal.getCause() + " key:" + removal.getKey() + " value:"
34 + removal.getValue());
35 }
36 };
37
38 LoadingCache<String, Person> cache = CacheBuilder.newBuilder()//
39 .expireAfterWrite(2, TimeUnit.MINUTES).maximumSize(1024).removalListener(removalListener).build(loader);
40 cache.get("1");// 放入緩存
41 cache.get("1");// 第二次獲取(此時從緩存中獲取)
42 cache.invalidate("1");// 移除緩存
43 cache.get("1");// 重新獲取
44 cache.get("1");// 再次獲取(此時從緩存中獲取)
45 }
46 }
運行結果如下：
1 1 load in cache
2 1 query
3 cause:EXPLICIT key:1 value:Person [id=1, name=zhang1]
4 1 load in cache
5 1 query
三、其他相關方法
顯式插入:該方法可以直接向緩存中插入值，如果緩存中有相同key則之前的會被覆蓋。
cache.put(key, value);
顯式清除:我們也可以對緩存進行手動清除。
cache.invalidate(key); //單個清除
cache.invalidateAll(keys); //批量清除
cache.invalidateAll(); //清除所有緩存項
基於時間的移除：
expireAfterAccess(long, TimeUnit); 該鍵值對最後一次訪問後超過指定時間再移除
expireAfterWrite(long, TimeUnit) ;該鍵值對被創建或值被替換後超過指定時間再移除
基於大小的移除:指如果緩存的對象格式即將到達指定的大小，就會將不常用的鍵值對從cache中移除。
cacheBuilder.maximumSize(long)
size是指cache中緩存的對象個數。當緩存的個數開始接近size的時候系統就會進行移除的操作
緩存清除執行的時間
使用CacheBuilder構建的緩存不會"自動"執行清理和回收工作，也不會在某個緩存項過期後馬上清理，也沒有諸如此類的清理機制。它是在寫操作時順帶做少量的維護工作(清理);如果寫操作太少，讀操作的時候也會進行少量維護工作。因爲如果要自動地持續清理緩存，就必須有一個線程，這個線程會和用戶操作競爭共享鎖。在某些環境下線程創建可能受限制，這樣CacheBuilder就不可用了。