GuavaCache使用教程：Java缓存实现详解

还在为Java项目寻找轻量级、高效的本地缓存方案吗？本文将深入详解 Google Guava 库提供的 Guava Cache，这是一款专为中小型项目设计的强大缓存工具。Guava Cache 以其简洁的 API 和丰富的功能脱颖而出，无需引入 Redis 等外部服务，即可实现自动加载、过期策略、大小限制等实用特性。文章将详细介绍如何通过 CacheBuilder 构建缓存实例，并深入探讨基于时间、访问的过期机制，以及条目数量或权重控制等核心策略。此外，还将分享 Guava Cache 在 Spring 项目中的应用技巧，结合 `@Cacheable` 注解提升开发效率，并提醒注意事项及常见问题，助你轻松掌握 Guava Cache 的使用，优化 Java 应用性能。

Guava Cache 是一个适合中小型 Java 项目的本地缓存实现。1. 它提供自动加载、过期策略、大小限制等功能；2. 使用简单，API 简洁，无需引入外部服务；3. 支持基于时间与访问的过期机制、条目数量或权重控制、统计信息及异步刷新；4. 创建时通过 CacheBuilder 构建实例并配置策略；5. 可结合 Spring 的 @Cacheable 注解提升开发效率；6. 不适合大数据量或跨 JVM 场景。

用Java实现缓存的方式有很多，其中 Google 的 Guava 库提供的 Guava Cache 是一个轻量级、功能丰富、使用方便的本地缓存实现，非常适合中小型项目使用。它不仅支持自动加载、过期策略、大小限制等常用功能，而且 API 简洁，上手快。

为什么选择 Guava Cache？

在 Java 项目中，如果只是想做一个本地缓存，不需要引入像 Redis 这样的外部服务，Guava Cache 是一个不错的选择。相比自己写 Map 缓存，它提供了：

• 自动过期机制（基于时间和访问时间）
• 缓存大小控制（基于条目数量或权重）
• 自动加载和刷新功能
• 统计信息支持（命中率等）

适合用于减少重复计算、减轻数据库压力等场景。

如何添加依赖？

使用 Guava Cache 前，需要先在项目中引入 Guava 库。如果你用的是 Maven，可以在 pom.xml 中添加如下依赖：

<dependency>
    <groupId>com.google.guava</groupId>
    <artifactId>guava</artifactId>
    <version>31.1-jre</version> <!-- 版本号可以根据需要调整 -->
</dependency>

Gradle 用户可以这样加：

implementation 'com.google.guava:guava:31.1-jre'

注意：Guava 分 JRE 和 Android 版本，Java 项目一般选 JRE 版本。

怎么创建和使用一个缓存？

Guava Cache 提供了 CacheBuilder 来构建缓存实例。下面是一个简单的例子：

import com.google.common.cache.CacheBuilder;
import com.google.common.cache.CacheLoader;
import com.google.common.cache.LoadingCache;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class CacheExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        LoadingCache<String, String> cache = CacheBuilder.newBuilder()
            .maximumSize(100) // 最多缓存100个条目
            .expireAfterWrite(10, TimeUnit.MINUTES) // 写入后10分钟过期
            .build(new CacheLoader<String, String>() {
                @Override
                public String load(String key) throws Exception {
                    // 模拟从数据库加载数据
                    return "value-for-" + key;
                }
            });

        System.out.println(cache.get("key1")); // 第一次会加载
        System.out.println(cache.get("key1")); // 第二次从缓存取
    }
}

这里有几个关键点：

• 使用 maximumSize 设置最大缓存条目数
• expireAfterWrite 设置写入后多久过期
• CacheLoader 用于定义缓存未命中时的加载逻辑

如果你不需要自动加载，也可以用 Cache 而不是 LoadingCache。

支持哪些缓存策略？

Guava Cache 支持多种缓存策略，常见的包括：

• 基于大小的限制：maximumSize（条目数量）或 maximumWeight（带权重）
• 基于时间的过期：
  • expireAfterWrite：写入后多久过期
  • expireAfterAccess：最后一次访问后多久过期
• 显式清除：调用 invalidate(key) 或 invalidateAll() 清除缓存
• 刷新机制：使用 refresh 方法触发异步重新加载

例如，使用访问时间过期：

CacheBuilder.newBuilder()
    .expireAfterAccess(5, TimeUnit.MINUTES)
    .build(loader);

如果你希望缓存值在过期前尽可能保持新鲜，可以结合 refreshAfterWrite 和 CacheLoader 的 reload 方法做异步刷新。

注意事项和常见问题

• Guava Cache 是本地缓存，不能跨 JVM 使用，也不适合大数据量场景。
• 如果你使用的是 Spring 项目，推荐结合 @Cacheable 注解来使用 Guava Cache，这样更符合开发习惯。
• Guava Cache 的统计信息可以通过 cache.stats() 获取，比如命中率、加载次数等，对性能调优有帮助。
• 如果你用的是 Java 8 以上版本，可以直接用 lambda 表达式简化代码。

Guava Cache 的功能虽然强大，但使用起来并不复杂。只要理解它的基本构建方式和策略，就能满足大部分本地缓存的需求。

基本上就这些。

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