Guava Cache是Google Guava库中的一个强大特性，它提供了高效的本地缓存解决方案。在许多应用程序中，我们经常需要缓存数据以减少不必要的数据库查询或远程服务调用，提高系统性能。尽管分布式缓存如Redis在高并发和大规模场景下表现出色，但本地缓存在某些情况下仍然具有不可忽视的优势，例如低延迟、无网络开销以及对实时性要求高的场景。
Guava Cache的设计目标是简化缓存管理，并提供自动过期、统计、线程安全等特性。在《有了Redis缓存就高枕无忧了？可别忘了本地缓存！》这篇博客中，作者详细介绍了如何利用Guava Cache作为本地缓存来补充或增强分布式缓存的使用。
1. **初始化Guava Cache**
初始化Guava Cache时，可以通过`LoadingCache`接口创建一个自定义配置的缓存实例。例如，我们可以设置最大容量、过期时间等参数：
```java
LoadingCache<Key, Graph> graphs = CacheBuilder.newBuilder()
.maximumSize(1000)
.expireAfterWrite(10, TimeUnit.MINUTES)
.removalListener(MY_LISTENER)
.build(
new CacheLoader<Key, Graph>() {
public Graph load(Key key) throws AnyException {
return createExpensiveGraph(key);
}
});
```
2. **缓存加载与计算**
Guava Cache支持惰性加载，即当尝试获取一个不存在的键对应的值时，会自动调用预设的`CacheLoader`来计算并存储该值。上述代码中的`createExpensiveGraph`方法就是一个典型的计算逻辑。
3. **缓存统计**
Guava Cache提供了一套完整的统计API，可以查看命中率、加载次数、删除次数等信息，这对于监控和优化缓存性能非常有用。
4. **缓存过期策略**
Guava Cache支持基于时间（如上面示例中的`expireAfterWrite`）和基于访问频率（`expireAfterAccess`）的过期策略，还可以通过`weakKeys`或`weakValues`实现弱引用，让JVM在内存紧张时自动清除不再使用的缓存项。
5. **同步与异步操作**
Guava Cache支持同步和异步操作，`get`方法是同步的，而`getFuture`则返回一个`Future`对象，可以在另一个线程中等待结果。
6. **缓存移除监听器**
`removalListener`可以监听到缓存项被移除时的情况，如过期、手动移除或因容量限制被替换。
7. **线程安全性**
Guava Cache保证了线程安全，因此无需额外的同步机制即可在多线程环境中使用。
8. **缓存的预加载**
可以在启动时预加载一部分缓存，提高系统响应速度。
9. **缓存的强制清除与刷新**
通过`invalidate`和`refresh`方法，我们可以强制清除特定缓存项或全部缓存，或者触发重新加载。
10. **缓存的生命周期管理**
应用程序可以使用`CacheBuilder`的`recordStats`方法开启统计，`Cache`的`asMap()`视图可以用来获取统计信息，方便进行缓存分析和优化。
Guava Cache的这些特性和功能使得它成为Java开发中本地缓存的首选工具，尤其是在配合Redis等分布式缓存使用时，能够更好地平衡系统性能和资源利用率。了解和熟练掌握Guava Cache的使用，将有助于构建更加高效、健壮的应用系统。
