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Caffeine%EF%BC%9F-toc" style="margin-left:0px;">一.什么是Caffeine？
使用场景：
Caffeine%EF%BC%9F-toc" style="margin-left:0px;"> 二.如何使用Caffeine？
1.导入依赖：
2.在java项目中使用：
三.对缓存项的驱逐：
1.容量驱逐（Maximum Size）：
2.过期驱逐（Expire After Write / Access）：
3.驱逐指定缓存项（主动驱逐）：
（1）使用 invalidate 方法驱逐指定缓存项：
（2）使用 invalidateAll 方法驱逐所有缓存项：
（3）使用 invalidate 方法并批量驱逐多个缓存项：
（4）使用 invalidate 方法与条件驱逐：
4.驱逐回调（Eviction Listener）：
（1）注册驱逐监听器：
（2）缓存项因过期被驱逐时执行回调：
Caffeine%20%E4%BD%9C%E4%B8%BA%E7%BC%93%E5%AD%98%EF%BC%9A-toc" style="margin-left:0px;">四.在 Spring Boot 项目中使用 Caffeine 作为缓存：
Caffeine%20%E4%BE%9D%E8%B5%96%EF%BC%9A-toc" style="margin-left:40px;">1.添加 Caffeine 依赖：
2.创建配置类：
3.在 Controller 层注入 Cache 实例：
Caffeine%E4%B8%8ERedis%E7%9A%84%E5%8C%BA%E5%88%AB%EF%BC%9A-toc" style="margin-left:0px;">五.Caffeine与Redis的区别：
Caffeine%EF%BC%8C%E4%BD%95%E6%97%B6%E4%BD%BF%E7%94%A8%20Redis%EF%BC%9F-toc" style="margin-left:40px;">何时使用 Caffeine，何时使用 Redis？
Caffeine%EF%BC%9F">一.什么是Caffeine？
Caffeine 是一个高性能的 Java 缓存库，它被设计用于提供快速、可靠的缓存服务。它基于 Google Guava 的缓存系统，但进行了许多优化，旨在提升性能、减少内存消耗，并为缓存提供更多的灵活性。Caffeine 的设计目标是创建一个高效、低延迟的内存缓存系统，能够在高并发的场景下提供卓越的表现。
Caffeine 通过优化缓存的存储和访问机制，在 CPU 缓存和垃圾回收方面做了大量改进，从而能够在高并发下实现高效的缓存管理。
Caffeine 是一个 本地缓存，它的缓存存储在应用服务器的内存中。每个实例都有自己的缓存空间，因此缓存是 本地的，仅对当前的应用实例可见。如果我们有多个应用实例或多个服务，Caffeine 缓存不会自动共享，它的作用范围限制在当前的应用进程中。这种缓存通常用于加速对本地应用数据的访问，减少对数据库的频繁查询。
使用场景：
Caffeine%EF%BC%9F"> 二.如何使用Caffeine？
1.导入依赖：
<dependency><groupId>com.github.ben-manes.caffeine</groupId><artifactId>caffeine</artifactId><version>3.1.0</version>
</dependency>
2.在java项目中使用：
Caffeine 提供了丰富的 API 来创建和管理缓存，下面是一个简单的示例。
import com.github.benmanes.caffeine.cache.Cache;
import com.github.benmanes.caffeine.cache.Caffeine;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class CaffeineExample {public static void main(String[] args) {// 创建一个缓存实例Cache<String, String> cache = Caffeine.newBuilder().expireAfterWrite(10, TimeUnit.MINUTES) // 设置写入后10分钟过期.maximumSize(100) // 设置最大缓存条目数.build();// 存入缓存cache.put("key1", "value1");cache.put("key2", "value2");// 获取缓存String value = cache.getIfPresent("key1"); // 返回value1System.out.println("Cached value for key1: " + value);// 如果缓存中没有数据，使用一个加载函数填充缓存String loadedValue = cache.get("key3", key -> "loadedValue");System.out.println("Loaded value for key3: " + loadedValue);}
}
三.对缓存项的驱逐：
在 Caffeine 缓存中，驱逐（Eviction）指的是当缓存达到一定容量限制或过期时，自动移除缓存项的过程。Caffeine 提供了多种方式来控制缓存项的驱逐，包括基于缓存容量限制、缓存过期时间以及自定义驱逐策略。
Caffeine 提供了以下几种常见的驱逐策略：
1.容量驱逐（Maximum Size）：
通过设置最大缓存容量，Caffeine 会根据缓存的容量进行驱逐，移除不常用的缓存项（通常是 LRU 策略，即最少使用的项会先被移除）。
Cache<String, String> cache = Caffeine.newBuilder().maximumSize(100) // 设置最大缓存容量为100.build();
当缓存的条目数超过最大容量时，Caffeine 会自动驱逐最少使用的条目。
2.过期驱逐（Expire After Write / Access）：
Cache<String, String> cache = Caffeine.newBuilder().expireAfterWrite(10, TimeUnit.MINUTES) // 写入后10分钟失效.expireAfterAccess(5, TimeUnit.MINUTES) // 访问后5分钟失效.maximumSize(100).build();
当缓存项超过指定的过期时间后，Caffeine 会自动移除这些缓存项。
3.驱逐指定缓存项（主动驱逐）：
Caffeine 允许在运行时主动驱逐缓存中的某个指定项。这对于一些特殊情况非常有用，比如在缓存项的数据发生变化时，主动移除某个缓存项。
（1）使用 invalidate 方法驱逐指定缓存项：
我们可以使用 invalidate 方法来驱逐指定的缓存项。如果需要移除一个特定的缓存项，可以直接传入键名。
cache.invalidate("key1"); // 移除指定的缓存项
（2）使用 invalidateAll 方法驱逐所有缓存项：
如果需要清空缓存中的所有项，可以使用 invalidateAll 方法。
cache.invalidateAll(); // 移除所有缓存项
（3）使用 invalidate 方法并批量驱逐多个缓存项：
cache.invalidate("key1", "key2", "key3"); // 移除多个指定的缓存项
（4）使用 invalidate 方法与条件驱逐：
我们还可以根据特定条件来选择性地驱逐缓存项。例如，您可以实现一个条件判断逻辑来决定是否驱逐某个缓存项。
cache.invalidateIf((key, value) -> key.startsWith("prefix")); // 根据条件驱逐缓存项
4.驱逐回调（Eviction Listener）：
Caffeine 提供了一个强大的驱逐监听器功能，允许在缓存项被驱逐时执行回调。这个功能对于缓存管理非常有用，特别是需要记录缓存被移除的原因，或者需要清理与缓存相关的资源。
（1）注册驱逐监听器：
我们可以使用 removalListener 方法来注册一个驱逐监听器。当缓存项被移除时，监听器会被触发。
Cache<String, String> cache = Caffeine.newBuilder().maximumSize(100).removalListener((key, value, cause) -> {System.out.println("Removed key: " + key + ", cause: " + cause);}).build();
回调参数说明：
驱逐的原因（
cause）可以是以下几种：
（2）缓存项因过期被驱逐时执行回调：
Cache<String, String> cache = Caffeine.newBuilder().expireAfterWrite(5, TimeUnit.MINUTES).removalListener((key, value, cause) -> {if (cause == RemovalCause.EXPIRED) {System.out.println("Cache item expired: " + key);}}).build();
Caffeine 缓存提供了灵活且强大的驱逐机制，允许开发者根据不同的需求进行缓存项的移除和清理。常见的驱逐方式包括基于容量的驱逐、过期时间的驱逐、主动驱逐以及驱逐监听器。
Caffeine%20%E4%BD%9C%E4%B8%BA%E7%BC%93%E5%AD%98%EF%BC%9A">四.在 Spring Boot 项目中使用 Caffeine 作为缓存：
假设我们正在开发一个 Spring Boot 项目，其中包含一个频繁查询数据库的 UserService，为了提升性能，我们决定在缓存中存储用户信息。对于某些高频率访问的数据（如用户基本信息），使用内存缓存可以显著提高响应速度。为了避免频繁地访问数据库，我们使用 Caffeine 来缓存用户数据。
Caffeine%20%E4%BE%9D%E8%B5%96%EF%BC%9A">1.添加 Caffeine 依赖：
在 pom.xml 中添加 Caffeine 依赖：
<dependency><groupId>com.github.ben-manes.caffeine</groupId><artifactId>caffeine</artifactId><version>3.1.0</version>
</dependency>
2.创建配置类：
package cn.mybatisplus.redis_mq.config;import com.github.benmanes.caffeine.cache.Cache;
import com.github.benmanes.caffeine.cache.Caffeine;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;import java.util.concurrent.TimeUnit;@Configuration
public class CaffeineConfig {@Beanpublic Cache<Long,Object> ObjectCache(){return Caffeine.newBuilder().expireAfterAccess(5, TimeUnit.MINUTES) // 5 分钟后过期.refreshAfterWrite(10, TimeUnit.MINUTES) // 每10分钟自动刷新缓存.maximumSize(100).build();}
}
3.在 Controller 层注入 Cache 实例：
在 Controller 中，使用 @Autowired 注解将 Cache<Long, Object> 缓存实例注入进来，直接使用缓存进行操作。
import com.github.benmanes.caffeine.cache.Cache;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestController
@RequestMapping("/products")
public class ProductsController {@Autowiredprivate Cache<Long, Object> objectCache;// 模拟一个从缓存中获取数据的接口@GetMapping("/getUserInfo")public String getUserInfo(@RequestParam Long userId) {// 检查缓存中是否存在该用户数据Object cachedData = objectCache.getIfPresent(userId);if (cachedData != null) {return "Cache hit: " + cachedData;} else {// 模拟从数据库获取用户数据String userInfo = "User Info for " + userId;// 将查询到的数据放入缓存中objectCache.put(userId, userInfo);return "Cache miss: " + userInfo;}}
}
如果希望在缓存失效或需要手动控制缓存刷新时使用更多功能，Caffeine 提供了丰富的 API，可以在代码中进行进一步的定制。例如：
objectCache.invalidate(userId); // 删除缓存
objectCache.refresh(userId); // 刷新缓存
Caffeine%E4%B8%8ERedis%E7%9A%84%E5%8C%BA%E5%88%AB%EF%BC%9A">五.Caffeine与Redis的区别：
Caffeine 和 Redis 都是常见的缓存解决方案，但它们各自有不同的优势和适用场景：
| 特性 | Caffeine | Redis |
|---|---|---|
| 存储类型 | 内存缓存 | 分布式缓存（存储在外部内存中，如内存、磁盘等） |
| 性能 | 本地内存缓存，速度非常快，低延迟 | 由于需要网络请求，相较于 Caffeine 较慢 |
| 适用范围 | 单机应用，内存容量较小的缓存，低延迟缓存访问 | 分布式系统，跨机器的缓存，支持持久化存储 |
| 缓存容量 | 受限于 JVM 内存（可配置最大容量） | 可配置持久化存储，容量几乎无限 |
| 缓存失效策略 | 支持过期时间、LRU/LFU 淘汰策略 | 支持过期时间、LRU、LRU + 分布式缓存持久化策略 |
| 持久化支持 | 不支持持久化，只在 JVM 中缓存 | 支持持久化（内存、磁盘、备份等） |
| 分布式支持 | 仅适用于单机应用 | 支持分布式缓存，多个节点可以共享缓存 |
| 内存使用 | 内存缓存，适合小规模、高性能访问 | 内存/磁盘结合，适合大规模、高可用的分布式缓存 |
Caffeine%EF%BC%8C%E4%BD%95%E6%97%B6%E4%BD%BF%E7%94%A8%20Redis%EF%BC%9F">何时使用 Caffeine，何时使用 Redis？
①使用 Caffeine：如果你的应用只需要单机缓存，数据量相对较小，且要求极低的延迟（例如，数据库查询、网页请求缓存），Caffeine 是一个很好的选择。
场景：
②使用 Redis：如果你需要跨多个应用共享缓存，或者需要缓存的数据需要持久化，或者系统是分布式的，Redis 是更适合的选择。
场景：
在实际项目中，我们可以根据业务需求选择合适的缓存解决方案，甚至结合 Caffeine 和 Redis 使用，例如使用 Caffeine 缓存本地数据，使用 Redis 缓存跨应用的数据。
