Java中TimedCache缓存对象的详细使用

server/2024/12/1 23:54:03/

一、TimedCache 是什么？

TimedCache是一个泛型类，它的主要作用通常是在一定时间范围内对特定键值对进行缓存，并且能够根据设定的时间策略来自动清理过期的缓存项。

TimedCache是一种带有时间控制功能的缓存数据结构。在 Java 中，缓存是一种用于临时存储数据的机制，目的是为了减少重复计算或者重复的数据获取操作，提高程序的性能。而TimedCache在此基础上增加了时间维度的管理。

二、常见功能及使用场景

缓存存储：可以将以String为键、BigDecimal为值的键值对存入缓存中，方便后续快速获取，避免重复计算或查询相同的数据。其它类型也可以。（理解为Map集合，键值对）

时间控制：设置缓存项的有效期，一旦超过指定时间，缓存项会被自动视为过期并可能被清理掉。这有助于保证缓存数据的时效性，例如在处理实时金融数据（如汇率、股票价格等，这里值用BigDecimal表示很合适）时，旧的数据在一定时间后就不再有价值，通过定时清理过期缓存可确保获取到相对新的数据。

缓存获取：通过给定的String键，可以快速从缓存中获取对应的BigDecimal值，如果缓存命中则直接返回缓存中的值，提高数据访问效率。

三、使用场景

金融数据处理：如前面提到的汇率、股票价格等数据的缓存。金融数据经常需要实时更新，但在短时间内可能会被多次查询，使用TimedCache<String, BigDecimal>可以缓存这些数据，在有效期内直接从缓存获取，减少对数据源（如金融数据接口）的频繁访问，提高系统响应速度。

电商价格缓存：在电商系统中，商品价格可能会根据促销活动等因素实时变动，但在一定时间段内（比如促销活动期间），对于同一商品的价格查询较为频繁。将商品 ID（可以用String表示）作为键，商品价格（用BigDecimal表示）作为值存入TimedCache，可以在活动期间有效缓存价格数据，提高查询效率。

统计数据缓存：例如网站的实时流量统计数据，以某个统计指标的名称（String）为键，对应的统计数值（可能是BigDecimal类型，如流量的具体数值等）为值进行缓存。这样在短时间内可以快速获取统计数据，并且通过设置合适的时间限制，确保数据能及时更新。

四、使用

1、相关依赖

        <dependency><groupId>cn.hutool</groupId><artifactId>hutool-all</artifactId><version>5.4.6</version></dependency><dependency><groupId>com.google.guava</groupId><artifactId>guava</artifactId><version>30.1.1-jre</version></dependency>

2、使用

2.1、自定义工具简单使用：

java">private static final TimedCache<String, String> TIMED_CACHE = CacheUtil.newTimedCache(5000);static {/** 每5ms检查一次过期 */TIMED_CACHE.schedulePrune(5);}/*** 存入键值对，提供消逝时间** @param key* @param value* @param timeout*/public static void put(String key, String value, Long timeout) {/** 设置消逝时间 */TIMED_CACHE.put(key, value, timeout);}/*** 每次重新get一次缓存，均会重新刷新消逝时间* @param key* @return*/public static String get(String key) {return TIMED_CACHE.get(key);}public static void main(String[] args) {put("haha", "1", 3000L);ThreadUtil.sleep(2000);//    if (TIMED_CACHE.containsKey("haha")) {//      System.out.println("aa");//    }System.out.println("第1次结果:" + get("haha"));ThreadUtil.sleep(2000);System.out.println("第2次结果:" + get("haha"));ThreadUtil.sleep(5000);System.out.println("第3次结果:" + get("haha"));// 取消定时清理TIMED_CACHE.cancelPruneSchedule();}

2.2、糊涂工具使用

CacheUtil具体方法：

java">/*** 缓存工具类* @author Looly*@since 3.0.1*/
public class CacheUtil {/*** 创建FIFO(first in first out) 先进先出缓存.** @param <K> Key类型* @param <V> Value类型* @param capacity 容量* @param timeout 过期时长，单位：毫秒* @return {@link FIFOCache}*/public static <K, V> FIFOCache<K, V> newFIFOCache(int capacity, long timeout){return new FIFOCache<>(capacity, timeout);}/*** 创建FIFO(first in first out) 先进先出缓存.** @param <K> Key类型* @param <V> Value类型* @param capacity 容量* @return {@link FIFOCache}*/public static <K, V> FIFOCache<K, V> newFIFOCache(int capacity){return new FIFOCache<>(capacity);}/*** 创建LFU(least frequently used) 最少使用率缓存.** @param <K> Key类型* @param <V> Value类型* @param capacity 容量* @param timeout 过期时长，单位：毫秒* @return {@link LFUCache}*/public static <K, V> LFUCache<K, V> newLFUCache(int capacity, long timeout){return new LFUCache<>(capacity, timeout);}/*** 创建LFU(least frequently used) 最少使用率缓存.** @param <K> Key类型* @param <V> Value类型* @param capacity 容量* @return {@link LFUCache}*/public static <K, V> LFUCache<K, V> newLFUCache(int capacity){return new LFUCache<>(capacity);}/*** 创建LRU (least recently used)最近最久未使用缓存.** @param <K> Key类型* @param <V> Value类型* @param capacity 容量* @param timeout 过期时长，单位：毫秒* @return {@link LRUCache}*/public static <K, V> LRUCache<K, V> newLRUCache(int capacity, long timeout){return new LRUCache<>(capacity, timeout);}/*** 创建LRU (least recently used)最近最久未使用缓存.** @param <K> Key类型* @param <V> Value类型* @param capacity 容量* @return {@link LRUCache}*/public static <K, V> LRUCache<K, V> newLRUCache(int capacity){return new LRUCache<>(capacity);}/*** 创建定时缓存.** @param <K> Key类型* @param <V> Value类型* @param timeout 过期时长，单位：毫秒* @return {@link TimedCache}*/public static <K, V> TimedCache<K, V> newTimedCache(long timeout){return new TimedCache<>(timeout);}/*** 创建弱引用缓存.** @param <K> Key类型* @param <V> Value类型* @param timeout 过期时长，单位：毫秒* @return {@link WeakCache}* @since 3.0.7*/public static <K, V> WeakCache<K, V> newWeakCache(long timeout){return new WeakCache<>(timeout);}/*** 创建无缓存实现.** @param <K> Key类型* @param <V> Value类型* @return {@link NoCache}*/public static <K, V> NoCache<K, V> newNoCache(){return new NoCache<>();}
}

Cache接口具体方法：

java">/*** 缓存接口** @param <K> 键类型* @param <V> 值类型* @author Looly, jodd*/
public interface Cache<K, V> extends Iterable<V>, Serializable {/*** 返回缓存容量，{@code 0}表示无大小限制** @return 返回缓存容量，{@code 0}表示无大小限制*/int capacity();/*** 缓存失效时长， {@code 0} 表示没有设置，单位毫秒** @return 缓存失效时长， {@code 0} 表示没有设置，单位毫秒*/long timeout();/*** 将对象加入到缓存，使用默认失效时长** @param key    键* @param object 缓存的对象* @see Cache#put(Object, Object, long)*/void put(K key, V object);/*** 将对象加入到缓存，使用指定失效时长<br>* 如果缓存空间满了，{@link #prune()} 将被调用以获得空间来存放新对象** @param key     键* @param object  缓存的对象* @param timeout 失效时长，单位毫秒*/void put(K key, V object, long timeout);/*** 从缓存中获得对象，当对象不在缓存中或已经过期返回{@code null}* <p>* 调用此方法时，会检查上次调用时间，如果与当前时间差值大于超时时间返回{@code null}，否则返回值。* <p>* 每次调用此方法会刷新最后访问时间，也就是说会重新计算超时时间。** @param key 键* @return 键对应的对象* @see #get(Object, boolean)*/default V get(K key) {return get(key, true);}/*** 从缓存中获得对象，当对象不在缓存中或已经过期返回Func0回调产生的对象* <p>* 调用此方法时，会检查上次调用时间，如果与当前时间差值大于超时时间返回{@code null}，否则返回值。* <p>* 每次调用此方法会刷新最后访问时间，也就是说会重新计算超时时间。** @param key      键* @param supplier 如果不存在回调方法，用于生产值对象* @return 值对象*/default V get(K key, Func0<V> supplier) {return get(key, true, supplier);}/*** 从缓存中获得对象，当对象不在缓存中或已经过期返回Func0回调产生的对象* <p>* 调用此方法时，会检查上次调用时间，如果与当前时间差值大于超时时间返回{@code null}，否则返回值。* <p>* 每次调用此方法会可选是否刷新最后访问时间，{@code true}表示会重新计算超时时间。** @param key                键* @param isUpdateLastAccess 是否更新最后访问时间，即重新计算超时时间。* @param supplier           如果不存在回调方法，用于生产值对象* @return 值对象*/V get(K key, boolean isUpdateLastAccess, Func0<V> supplier);/*** 从缓存中获得对象，当对象不在缓存中或已经过期返回{@code null}* <p>* 调用此方法时，会检查上次调用时间，如果与当前时间差值大于超时时间返回{@code null}，否则返回值。* <p>* 每次调用此方法会可选是否刷新最后访问时间，{@code true}表示会重新计算超时时间。** @param key                键* @param isUpdateLastAccess 是否更新最后访问时间，即重新计算超时时间。* @return 键对应的对象*/V get(K key, boolean isUpdateLastAccess);/*** 返回包含键和值得迭代器** @return 缓存对象迭代器* @since 4.0.10*/Iterator<CacheObj<K, V>> cacheObjIterator();/*** 从缓存中清理过期对象，清理策略取决于具体实现** @return 清理的缓存对象个数*/int prune();/*** 缓存是否已满，仅用于有空间限制的缓存对象** @return 缓存是否已满，仅用于有空间限制的缓存对象*/boolean isFull();/*** 从缓存中移除对象** @param key 键*/void remove(K key);/*** 清空缓存*/void clear();/*** 缓存的对象数量** @return 缓存的对象数量*/int size();/*** 缓存是否为空** @return 缓存是否为空*/boolean isEmpty();/*** 是否包含key** @param key KEY* @return 是否包含key*/boolean containsKey(K key);/*** 设置监听** @param listener 监听* @return this* @since 5.5.2*/default Cache<K, V> setListener(CacheListener<K, V> listener){return this;}
}

使用：创建一个缓存对象，自动清理时间单位为毫秒，自动清理时间为3秒钟

java">    public static void main(String[] args) {TimedCache<String, BigDecimal> dataCache = CacheUtil.newTimedCache(3000);String k = "key";BigDecimal v = new BigDecimal("100");dataCache.put(k,v);System.out.println("第1次结果:" + dataCache.get(k));ThreadUtil.sleep(2000);System.out.println("第2次结果:" + dataCache.get(k));ThreadUtil.sleep(5000);System.out.println("第3次结果:" + dataCache.get(k));System.out.println("第3次结果-get方法:" + dataCache.get(k, () -> v)); //使用此方法，如果为空值就把数据重新赋值并且返回System.out.println("第4次结果:" + dataCache.get(k));}

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