一、技術(shù)背景

在實(shí)際的專案開發(fā)中，我們經(jīng)常會(huì)使用到快取中間件（如redis、MemCache等）來幫助我們提高系統(tǒng)的可用性和健全性。

但是很多時(shí)候如果專案比較簡單，就沒有必要為了使用快取而專門引入Redis等等中間件來加重系統(tǒng)的複雜性。那麼Java本身有沒有好用的輕量級(jí)的快取元件呢。

答案當(dāng)然是有嘍，而且方法不只一種。常見的解決方法有：ExpiringMap、LoadingCache及基於HashMap的封裝三種。

二、技術(shù)效果

• 實(shí)作快取的常見功能，如過時(shí)刪除策略

• 熱點(diǎn)資料預(yù)熱

三、ExpiringMap

3.1 功能簡介

• 可設(shè)定Map中的Entry在一段時(shí)間後自動(dòng)過期。

• 可設(shè)定Map最大容納值，當(dāng)?shù)竭_(dá)Maximum size後，再次插入值會(huì)導(dǎo)致Map中的第一個(gè)值過期。

• 可新增監(jiān)聽事件，在監(jiān)聽到Entry過期時(shí)調(diào)度監(jiān)聽函數(shù)。

• 可以設(shè)定懶加載，在呼叫g(shù)et()方法時(shí)建立物件。

3.2 原始碼

github位址

3.3 範(fàn)例

新增依賴（Maven）

<dependency> 
    <groupId>net.jodah</groupId> 
    <artifactId>expiringmap</artifactId> 
    <version>0.5.8</version> 
</dependency>

範(fàn)例原始碼

public class ExpiringMapApp {

    public static void main(String[] args) {
        // maxSize: 設(shè)置最大值,添加第11個(gè)entry時(shí)，會(huì)導(dǎo)致第1個(gè)立馬過期(即使沒到過期時(shí)間)
        // expiration：設(shè)置每個(gè)key有效時(shí)間10s, 如果key不設(shè)置過期時(shí)間，key永久有效。
        // variableExpiration: 允許更新過期時(shí)間值,如果不設(shè)置variableExpiration，不允許后面更改過期時(shí)間,一旦執(zhí)行更改過期時(shí)間操作會(huì)拋異常UnsupportedOperationException
        // policy:
        //        CREATED: 只在put和replace方法清零過期時(shí)間
        //        ACCESSED: 在CREATED策略基礎(chǔ)上增加, 在還沒過期時(shí)get方法清零過期時(shí)間。
        //        清零過期時(shí)間也就是重置過期時(shí)間，重新計(jì)算過期時(shí)間.
        ExpiringMap<String, String> map = ExpiringMap.builder()
            .maxSize(10)
            .expiration(10, TimeUnit.SECONDS)
            .variableExpiration().expirationPolicy(ExpirationPolicy.CREATED).build();

        map.put("token", "lkj2412lj1412412nmlkjl2n34l23n4");
        map.put("name", "管理員", 20000, TimeUnit.SECONDS);

        // 模擬線程等待...
        try {
            Thread.sleep(15000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("token ===> " + map.get("token"));
        System.out.println("name ===> " + map.get("name"));

        // 注意： 在創(chuàng)建map時(shí)，指定的那些參數(shù)如過期時(shí)間和過期策略都是全局的, 對map中添加的每一個(gè)entry都適用.
        //        在put一個(gè)entry鍵值對時(shí)可以對當(dāng)前entry 單獨(dú)設(shè)置 過期時(shí)間、過期策略,只對當(dāng)前這個(gè)entry有效.
    }
}

運(yùn)行結(jié)果

token ===> null
name ===> 管理員

注意
在建立map時(shí)，指定的那些參數(shù)如過期時(shí)間和過期策略都是全局的, 對map中新增的每一個(gè)entry都適用。
在put一個(gè)entry鍵值對時(shí)可以對當(dāng)前entry 單獨(dú)設(shè)定過期時(shí)間、過期策略,只對當(dāng)前這個(gè)entry有效.

四、LoadingCache

4.1 功能簡介

Google開源出來的一個(gè)線程安全的本地快取解決方案。

特點(diǎn)：提供快取回收機(jī)制，監(jiān)控快取載入/命中情況，靈活強(qiáng)大的功能，簡單易上手的api。

4.2 範(fàn)例

原始碼

public class LoadingCacheApp {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // maximumSize: 緩存池大小，在緩存項(xiàng)接近該大小時(shí)， Guava開始回收舊的緩存項(xiàng)
        // expireAfterAccess: 設(shè)置時(shí)間對象沒有被讀/寫訪問則對象從內(nèi)存中刪除(在另外的線程里面不定期維護(hù))
        // removalListener: 移除監(jiān)聽器,緩存項(xiàng)被移除時(shí)會(huì)觸發(fā)的鉤子
        // recordStats: 開啟Guava Cache的統(tǒng)計(jì)功能
        LoadingCache<String, String> cache = CacheBuilder.newBuilder()
            .maximumSize(100)
            .expireAfterAccess(10, TimeUnit.SECONDS)
            .removalListener(new RemovalListener<String, String>() {
                @Override
                public void onRemoval(RemovalNotification<String, String> removalNotification) {
                    System.out.println("過時(shí)刪除的鉤子觸發(fā)了... key ===> " + removalNotification.getKey());
                }
            })
            .recordStats()
            .build(new CacheLoader<String, String>() {
                // 處理緩存鍵不存在緩存值時(shí)的處理邏輯
                @Override
                public String load(String key) throws Exception {
                    return "不存在的key";
                }
            });

        cache.put("name", "小明");
        cache.put("pwd", "112345");

        // 模擬線程等待...
        try {
            Thread.sleep(15000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("token ===> " + cache.get("name"));
        System.out.println("name ===> " + cache.get("pwd"));
    }
}

運(yùn)行結(jié)果

過時(shí)刪除的鉤子觸發(fā)了... key ===> name
token ===> 不存在的key
過時(shí)刪除的鉤子觸發(fā)了... key ===> pwd
name ===> 不存在的key

4.3 移除機(jī)制

guava做cache時(shí)候資料的移除分為被動(dòng)移除和主動(dòng)移除兩種。

被動(dòng)移除

• 基於大小的移除：數(shù)量達(dá)到指定大小，會(huì)把不常用的鍵值移除

• 基於時(shí)間的移除：expireAfterAccess(long, TimeUnit) 根據(jù)某個(gè)鍵值對最後一次訪問之後多少時(shí)間後移除。 expireAfterWrite(long, TimeUnit) 根據(jù)某個(gè)鍵值對被創(chuàng)建或值被替換後多少時(shí)間移除

• 基於引用的移除：主要是基於java的垃圾回收機(jī)制，根據(jù)鍵或值的參考關(guān)係決定移除

主動(dòng)移除

• #單獨(dú)移除：Cache.invalidate(key)

• 批次移除：Cache.invalidateAll(keys)

• #移除所有：Cache.invalidateAll()

#如果設(shè)定了移除監(jiān)聽器RemovalListener，則在所有移除的動(dòng)作時(shí)會(huì)同步執(zhí)行該listener下的邏輯。

如需改成非同步，使用：RemovalListeners.asynchronous(RemovalListener, Executor).

4.4 其他

• #在put操作之前，如果已經(jīng)有該鍵值，會(huì)先觸發(fā)removalListener移除監(jiān)聽器，再加入

• #設(shè)定了expireAfterAccess和expireAfterWrite，但在指定時(shí)間後沒有移除。

• 刪除策略邏輯：

CacheBuilder建置的快取不會(huì)在特定時(shí)間自動(dòng)執(zhí)行清理和回收工作，也不會(huì)在某個(gè)快取項(xiàng)目過期後馬上清理，它不會(huì)啟動(dòng)一個(gè)執(zhí)行緒來進(jìn)行快取維護(hù)，因?yàn)槭紫葓?zhí)行緒相對較重，其次是某些環(huán)境限制執(zhí)行緒的建立。

它會(huì)在寫入操作時(shí)順帶做少量的維護(hù)工作，或偶爾在讀取操作時(shí)做。當(dāng)然，也可以建立自己的維護(hù)線程，以固定的時(shí)間間隔呼叫Cache.cleanUp()。

以上是Java怎麼設(shè)定過期時(shí)間的map的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！