基于Java实现Redis多级缓存方案

时间：2022-12-23 11:50:18|栏目：JAVA代码|点击：次

一、多级缓存

1. 传统缓存方案

请求到达tomcat后，先去redis中获取缓存，不命中则去mysql中获取

2. 多级缓存方案

tomcat的请求并发数，是远小于redis的，因此tomcat会成为瓶颈
利用请求处理每个环节，分别添加缓存，减轻tomcat压力，提升服务性能

二、JVM本地缓存

缓存是存储在内存中，数据读取速度较快，能大量减少对数据库的访问，减少数据库压力

分布式缓存，如redis
- 优点：存储容量大，可靠性好，可以在集群中共享
- 缺点：访问缓存有网络开销
- 场景：缓存数据量大，可靠性高，需要在集群中共享的数据

进程本地缓存，如HashMap， GuavaCache
- 优点：读取本地内存，没有网络开销，速度更快
- 缺点：存储容量有限，可靠性低(如重启后丢失)，无法在集群中共享
- 场景：性能要求高，缓存数据量少

1. 实用案例

Caffeine是一个基于java8开发的，提供了近乎最佳命中率的高性能的本地缓存库
目前spring内部的缓存用的就是这个

<dependency>
     <groupId>com.github.ben-manes.caffeine</groupId>
     <artifactId>caffeine</artifactId>
     <version>3.0.5</version>
 </dependency>

package com.erick.cache;

import com.github.benmanes.caffeine.cache.Cache;
import com.github.benmanes.caffeine.cache.Caffeine;

import java.time.Duration;

public final class CacheUtil {
    private static int expireSeconds = 2;
    public static Cache<String, String> cacheWithExpireSeconds;

    private static int maxPairs = 1;
    public static Cache<String, String> cacheWithMaxPairs;

    static {
        /*过期策略，写完60s后过期*/
        cacheWithExpireSeconds = Caffeine.newBuilder()
                .expireAfterWrite(Duration.ofSeconds(expireSeconds))
                .build();

        /*过期策略，达到最大值后删除
         * 1. 并不会立即删除，等一会儿才会删除
         * 2. 会将之前存储的数据删除掉*/
        cacheWithMaxPairs = Caffeine.newBuilder()
                .maximumSize(maxPairs)
                .build();
    }

    /*从缓存中获取数据
     * 1. 如果缓存中有，则直接从缓存中返回
     * 2. 如果缓存中没有，则去数据查询并返回结果*/
    public static String getKeyWithExpire(String key) {
        return cacheWithExpireSeconds.get(key, value -> {
            return getResultFromDB();
        });
    }

    public static String getKeyWithMaxPair(String key) {
        return cacheWithMaxPairs.get(key, value -> {
            return getResultFromDB();
        });
    }

    private static String getResultFromDB() {
        System.out.println("数据库查询");
        return "db result";
    }
}

package com.erick.cache;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class Test {

    @org.junit.Test
    public void test01() throws InterruptedException {
        CacheUtil.cacheWithExpireSeconds.put("name", "erick");
        System.out.println(CacheUtil.getKeyWithExpire("name"));
        TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
        System.out.println(CacheUtil.getKeyWithExpire("name"));
    }

    @org.junit.Test
    public void test02() throws InterruptedException {
        CacheUtil.cacheWithMaxPairs.put("name", "erick");
        CacheUtil.cacheWithMaxPairs.put("age", "12");

        System.out.println(CacheUtil.getKeyWithMaxPair("name"));
        System.out.println(CacheUtil.getKeyWithMaxPair("age"));

        TimeUnit.SECONDS.sleep(2);

        System.out.println(CacheUtil.getKeyWithMaxPair("name")); // 查询不到了
        System.out.println(CacheUtil.getKeyWithMaxPair("age"));
    }
}