如何实现本地缓存？

一、为什么要用本地缓存？

正常情况下，我们不使用本地缓存而直接使用分布式缓存（如Redis）的话，就会涉及网络调用，会出现一定的性能消耗，所以在大型项目中，一般使用多级缓存也就是本地缓存+分布式缓存来实现缓存查询，进一步提高系统性能。（具体可参考《如何实现多级缓存？》）

二、实现本地缓存要考虑什么问题？

想要实现本地缓存，要有以下几个考虑点：

• 数据结构：为了提高查询性能，我们一般可以用Key-Value数据结构来进行数据存储（如HashMap）
• 线程安全：一般情况下，本地缓存的使用场景和使用频率会比较多，所以要考虑到线程安全问题
• 清除策略：为了防止创建了大量对象而导致OOM的问题，还需要加上清除策略进行定期清除（如LRU算法、LFU算法等）
• 过期时间：为了防止某些数据一直没有被清除到，我们还需要加上过期时间，保证对应Key一定会被清除回收

三、如何实现本地缓存？

一般最简单的方式就是直接使用HashMap来实现，因为它本身就是一个Key-Value结构，如果要考虑线程安全问题，也可以使用ConcurrentHashMap。但不足的是需要自己加上清除策略和过期时间，防止内存占用过大。

当前市面上已经有了成熟的本地缓存框架可以直接使用，比如：

• Guava Cache
• Caffeine

1、Guava Cache

添加依赖：

<dependency>
    <groupId>com.google.guava</groupId>
    <artifactId>guava</artifactId>
</dependency>

使用示例：

public class TestGuavaCacheClass {
    LoadingCache<String, String> cache = CacheBuilder.newBuilder()
            // 设置缓存最大容量为100（超过100会使用LRU算法清除）
            .maximumSize(100)
            // 设置缓存初始容量为10，默认为16
            .initialCapacity(16)
            // 设置并发级别（即可以同时写缓存的线程数，默认为4）
            .concurrencyLevel(8)
            // 设置写缓存后n秒后过期
            .expireAfterWrite(30, TimeUnit.SECONDS)
            // 设置读写缓存后n秒后过期（跟expireAfterWrite类似）
            .expireAfterAccess(30, TimeUnit.SECONDS)
            // 设置写缓存后n秒后刷新，只会阻塞第一个访问的线程，其他线程访问返回旧值
            .refreshAfterWrite(30, TimeUnit.SECONDS)
            .build(new CacheLoader<String, String>() {
                @Override
                public String load(String key) throws Exception {
                    return loadCache(key);
                }
            });

    public String getCache(String key) throws Exception {
        return cache.get(key);
    }
    
    private String loadCache(String key) {
        return "xxx";
    }
}

2、Caffeine

//TODO