java应用中的本地缓存

java中的本地缓存，工做后陆续用到,一直想写，一直无从下手，最近又涉及到这方面的问题了，梳理了一下。本身构造单例、guava、ehcache基本上涵盖了目前的大多数行为了。

为何要有本地缓存？在 系统中，有些数据，数据量小，可是访问十分频繁（例如国家标准行政区域数据），针对这种场景，须要将数据搞到应用的本地缓存中，以提高系统的访问效率，减 少无谓的数据库访问（数据库访问占用数据库链接，同时网络消耗比较大），可是有一点须要注意，就是缓存的占用空间以及缓存的失效策略。

所谓的本地混存是相对于网络而言的（包括集群，数据库访问等）

为何是本地缓存，而不是分布式的集群缓存？ 目前的数据，大可能是业务无关的小数据缓存，没有必要搞分布式的集群缓存，目前涉及到订单和商品的数据，会直接走DB进行请求，再加上分布式缓存的构建，集群维护成本比较高，不太适合紧急的业务项目。这里介绍一下缓存使用的三个阶段（摘自info架构师文档）

本地缓存在那个区域？  目前考虑的是占用了JVM的heap区域，再细化一点的就是heap中的old区，目前的数据量来看，都是一些小数据，加起来没有几百兆，放在heap区 域最快最方便。后期若是须要放置在本地缓存的数据大的时候，能够考虑在off-heap区域，可是off-heap区域的话，须要考虑对象的序列化（由于 off-heap区域存储的是二进制的数据），另一个的话就是off-heap的GC问题。其实，若是真的数据量比较大，那其实就能够考虑搞一个集中式 的缓存系统，能够是单机，也能够是集群，来承担缓存的做用。

搞一个单例模式，里面有个Map的变量来放置数据很是典型的代码以下：

public class SingletonMap {
    //一个本地的缓存Map
    private Map<String,Object> localCacheStore = new HashMap<String,Object>(); 
 
    //一个私有的对象，非懒汉模式
    private static SingletonMap singletonMap = new SingletonMap(); 
 
    //私有构造方法，外部不能够new一个对象
    private SingletonMap(){
    }  
 
    //静态方法，外部得到实例对象
    public static SingletonMap getInstance(){
        return singletonMap;
    }
 
    //得到缓存中的数据
    public Object getValueByKey(String key){
        return localCacheStore.get(key);
    }
    //向缓存中添加数据
    public void putValue(String key , Object value){
        localCacheStore.put(key, value);
    }
}

这种能不能用？能够用，可是很是局限:

可是这种的就是本地缓存了吗？答案显然不是，为啥呢？
一、  没有缓存大小的设置，没法限定缓存体的大小以及存储数据的限制（max size limit）；
二、  没有缓存的失效策略（eviction policies）；
三、  没有弱键引用，在内存占用吃紧的状况下，JVM是没法回收的（weak rererences keys）；
四、  没有监控统计（statistics）；
五、  持久性存储（persistent store）；
因此，这种就直接废掉了。。。

固然，Cache的配置信息，能够经过配置文件制定了。。。

优势：功能强大，有失效策略、最大数量设置等，缓存的持久化只有企业版才有，组件的缓存同步，能够经过jgroup来实现

缺点：功能强大的同时，也使其更加复杂

引入guava的cacheBuilder来构建缓存

这个很是强大、简单，经过一个CacheBuilder类就能够知足需求。

缺点就是若是要组件同步的话，须要本身实现这个功能。

典型的代码以下：

public class GuavaCacheBuilderTest {    
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        GuavaCacheBuilderTest cache = new GuavaCacheBuilderTest();
        cache.getNameLoadingCache("bixiao");
    }
    public void getNameLoadingCache(String name) throws Exception{
        LoadingCache<String, String> cache = CacheBuilder.newBuilder()       
            .maximumSize(20)//设置大小，条目数        
            .expireAfterWrite(20, TimeUnit.SECONDS)//设置失效时间，建立时间      
            .expireAfterAccess(20, TimeUnit.HOURS) //设置时效时间，最后一次被访问       
            .removalListener(new RemovalListener<String, String>() { //移除缓存的监听器
                public void onRemoval(RemovalNotification<String, String> notification) {
                    System.out.println("有缓存数据被移除了");
                }})
            .build(new CacheLoader<String, String>(){ //经过回调加载缓存
                @Override
                public String load(String name) throws Exception {
                    return name + "-" + "iamzhongyong";
                }
        });
        System.out.println(cache.get(name));
        //cache.invalidateAll();
    }
}

缓存预热怎么搞？

A、全量预热，固定的时间段移除全部，而后再全量预热

适用场景：

一、数据更新不频繁，例如天天晚上3点更新便可的需求；

 二、数据基本没有变化，例如全国区域性数据；

B、增量预热（缓存查询，没有，则查询数据库，有则放入缓存）

适用场景：

一、  数据更新要求缓存中同步更新的场景

 

集群内部，缓存的一致性如何保证？

若是采用ehcache的话，可使用框架自己的JGroup来实现组内机器之间的缓存同步。

若是是采用google的cacheBuilder的话，须要本身实现缓存的同步。

A、非实时生效数据：数据的更新不会时时发生，应用启动的时候更新便可，而后定时程序定时去清理缓存；

B、须要实时生效数据：启动时可预热也可不预热，可是缓存数据变动后，集群之间须要同步