Guava Cache简介

什么是 Guava Cache

Guava Cache 是 Google Guava 库提供的本地缓存实现，它提供了一种简单、高效的方式来缓存数据，减少重复计算或远程调用的开销。

为什么使用本地缓存

本地缓存 vs 分布式缓存

特性	本地缓存	分布式缓存
访问速度	纳秒级	毫秒级
网络开销	无	有
数据一致性	单机一致	需要同步
容量限制	受 JVM 内存限制	可水平扩展
适用场景	热点数据、配置信息	共享数据、会话信息

适用场景

1. 热点数据缓存 - 频繁访问的数据
2. 计算结果缓存 - 避免重复计算
3. 配置信息缓存 - 减少配置读取开销
4. 接口限流 - 基于缓存的计数器
5. 数据预热 - 提前加载常用数据

核心特性

1. 自动加载

LoadingCache<String, User> cache = CacheBuilder.newBuilder()
    .build(new CacheLoader<String, User>() {
        @Override
        public User load(String userId) {
            // 缓存未命中时自动调用
            return userService.getById(userId);
        }
    });

// 自动加载数据
User user = cache.get("user-123");

2. 多种过期策略

CacheBuilder.newBuilder()
    .expireAfterWrite(10, TimeUnit.MINUTES)    // 写入后过期
    .expireAfterAccess(5, TimeUnit.MINUTES)    // 访问后过期
    .maximumSize(1000)                          // 最大条目数
    .maximumWeight(10000)                       // 最大权重
    .build();

3. 缓存统计

Cache<String, Object> cache = CacheBuilder.newBuilder()
    .recordStats()  // 开启统计
    .build();

CacheStats stats = cache.stats();
System.out.println("命中率: " + stats.hitRate());
System.out.println("加载次数: " + stats.loadCount());
System.out.println("平均加载时间: " + stats.averageLoadPenalty());

4. 移除监听

CacheBuilder.newBuilder()
    .removalListener(notification -> {
        System.out.println("Key: " + notification.getKey() + 
            " 被移除，原因: " + notification.getCause());
    })
    .build();

快速开始

添加依赖

<dependency>
    <groupId>com.google.guava</groupId>
    <artifactId>guava</artifactId>
    <version>32.1.3-jre</version>
</dependency>

基本使用

import com.google.common.cache.*;

public class GuavaCacheDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 创建缓存
        LoadingCache<String, String> cache = CacheBuilder.newBuilder()
            .maximumSize(100)                           // 最大缓存条目
            .expireAfterWrite(10, TimeUnit.MINUTES)     // 写入10分钟后过期
            .recordStats()                              // 开启统计
            .build(new CacheLoader<String, String>() {
                @Override
                public String load(String key) {
                    // 模拟从数据库加载
                    return "value-" + key;
                }
            });

        // 获取数据（自动加载）
        String value = cache.get("key1");
        System.out.println("Value: " + value);

        // 手动放入
        cache.put("key2", "manual-value");

        // 获取统计信息
        System.out.println("命中率: " + cache.stats().hitRate());
    }
}

Guava Cache vs 其他缓存

特性	Guava Cache	Caffeine	Ehcache
性能	高	更高	中
功能丰富度	中	中	高
内存占用	低	低	中
持久化	不支持	不支持	支持
分布式	不支持	不支持	支持
维护状态	维护中	活跃	活跃

提示

Caffeine 是 Guava Cache 的升级版，API 兼容，性能更优。新项目推荐使用 Caffeine。

小结

Guava Cache 是一个简单高效的本地缓存实现，提供了自动加载、多种过期策略、缓存统计等功能。它适合用于缓存热点数据、计算结果等场景。

面试题预览

常见面试题

1. Guava Cache 和 ConcurrentHashMap 有什么区别？
2. Guava Cache 的过期策略有哪些？
3. 如何监控 Guava Cache 的命中率？