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Spring Framework 提供了一个名为 Caffeine 的缓存管理器。Caffeine 是一个基于 Java 的高性能缓存库#xff0c;被广泛用于处理大规模缓存数据。
使用 Caffeine 缓存管理器#xff0c;可以轻松地在 Spring 应用程序中添加缓存功能。它提供了以下主要特性#xff1a;…说明
Spring Framework 提供了一个名为 Caffeine 的缓存管理器。Caffeine 是一个基于 Java 的高性能缓存库被广泛用于处理大规模缓存数据。
使用 Caffeine 缓存管理器可以轻松地在 Spring 应用程序中添加缓存功能。它提供了以下主要特性
快速响应Caffeine 使用内存作为缓存存储相较于传统的磁盘或网络存储它能够更快地响应缓存读写操作。高性能Caffeine 采用了各种优化策略例如基于时间和访问频率的缓存逐出策略以确保高性能的缓存访问。强大的功能Caffeine 提供了多种缓存配置选项包括最大容量、过期时间、缓存加载策略等。还支持异步加载数据和淘汰策略。线程安全Caffeine 实现了线程安全机制能够处理多线程环境下的并发缓存访问。
要在 Spring 应用程序中使用 Caffeine 缓存管理器首先需要添加相应的依赖。例如在 Maven 项目中可以通过以下方式添加 Caffeine 依赖
dependency
groupIdorg.springframework.boot/groupId
artifactIdspring-boot-starter-cache/artifactId
/dependency
dependency
groupIdcom.github.ben-manes.caffeine/groupId
artifactIdcaffeine/artifactId
/dependency
然后在 Spring 配置文件中配置 Caffeine 缓存管理器。例如
Configuration
publicclass CacheConfig{BeanpublicCacheManagercacheManager(){CaffeineCacheManagercacheManagernewCaffeineCacheManager();cacheManager.setCaffeine(Caffeine.newBuilder().expireAfterWrite(10,TimeUnit.MINUTES).maximumSize(100));returncacheManager;}
}
以上配置将创建一个名为 “cacheManager” 的缓存管理器使用 Caffeine 实现并设置缓存项的最大数量为 100过期时间为 10 分钟。
现在可以在应用程序中使用 Cacheable、CachePut 等注解来标记需要缓存的方法。Spring 将使用 Caffeine 缓存管理器来创建和管理缓存。例如
Service
publicclass MyService{Cacheable(myCache)publicStringgetFromCache(Stringkey){// 从数据库或其他数据源获取数据returndata;}
}
在上述示例中使用了 Cacheable 注解标记了名为 “myCache” 的缓存。每次调用 “getFromCache” 方法时Spring 会首先尝试从缓存中获取数据如果缓存中不存在则会从数据源中获取数据并将其缓存起来。
通过使用 Caffeine 缓存管理器可以提高应用程序的性能减少对底层数据源的访问次数提供更快速的响应速度。
原理缓存策略
Caffeine 是一种高性能的 Java 缓存库它在 Spring Framework 中作为缓存管理器提供。其原理涉及以下几个方面
缓存数据结构Caffeine 使用基于哈希表的数据结构来存储缓存项。它内部使用了一个哈希表和一个双向链表这样可以在常量时间内进行缓存项的插入、删除和查找操作。缓存淘汰策略Caffeine 支持多种缓存淘汰策略例如基于大小、时间和访问频率等。通过设置最大容量、过期时间和最长闲置时间等参数可以控制缓存项的淘汰行为。当缓存达到容量限制或缓存项过期时Caffeine 会根据特定策略淘汰最不常用或过期的缓存项。缓存加载策略Caffeine 还支持异步加载数据的功能。当从缓存中获取一个不存在的缓存项时Caffeine 提供了一种加载数据的机制。可以通过自定义的加载器来异步加载缓存项的数据并将其存储在缓存中。这样可以避免并发请求重复加载同一个数据并提高了系统的并发处理能力。缓存读写过程当应用程序需要获取缓存数据时首先会尝试从 Caffeine 缓存中查找对应的缓存项。如果缓存中存在该项则直接返回缓存数据。如果缓存中不存在该项则会根据缓存加载策略异步或同步地加载数据并将其存储在缓存中。在缓存写入过程中也会根据配置的缓存淘汰策略进行逐出过期或过大的缓存项。线程安全性Caffeine 是线程安全的它在内部使用了并发数据结构来处理并发缓存访问。这样可以保证在多线程环境下的缓存操作不会造成数据不一致或冲突的问题。
总体来说Caffeine 作为 Spring Framework 的缓存管理器提供了高性能、灵活的缓存功能。通过配置不同的策略和参数可以满足各种场景下的缓存需求并在应用程序中提供快速、可靠的缓存访问能力。
哈希表
哈希表Hash table是一种基于哈希函数Hash function的数据结构它能够提供常量时间的查找速度。这是因为哈希表在内部使用了数组来存储数据并通过哈希函数将键映射到数组索引上。
哈希函数将键转换为一个哈希码hash code然后使用该哈希码对数组的大小取模来确定键在数组中的索引位置。因此在哈希表中查找一个元素时只需计算键的哈希码并直接访问数组中对应的索引位置。
常量时间的查找速度主要基于以下几点原因
哈希函数的均匀分布好的哈希函数能够将键均匀地映射到数组索引上。这样可以避免元素在数组中出现较多冲突从而减少查找的时间复杂度。数组的随机访问数组是一种连续内存结构在内存中的存储是分配连续的位置。由于数组的索引是顺序递增的对于任何给定的索引位置可以通过简单的地址计算得到元素的位置。因此可以在常量时间内通过索引直接访问数组中的元素。处理冲突的方法尽管哈希函数能够减少元素之间的冲突但在实际应用中冲突还是无法完全避免的。为了解决冲突哈希表通常使用一些解决冲突的方法如链地址法Chaining、开放寻址法Open addressing等。这些方法能够有效地处理冲突并保持常量时间的查找速度。
需要注意的是虽然哈希表的查找速度是常量时间的但在最坏情况下可能出现哈希函数产生冲突较多的情况导致查找性能下降。因此在设计哈希函数和处理冲突策略时要尽可能使冲突的概率最小化以保持哈希表的高性能。
哈希数据结构举例
哈希表是一种常见的数据结构在Java语言中可以使用HashMap类来实现哈希表。下面是一个简单的Java代码说明展示了哈希表数据结构以及常量查询速度的示例
importjava.util.HashMap;publicclass HashTableExample{publicstaticvoidmain(String[]args){// 创建一个哈希表HashMapString,IntegerhashMapnewHashMap();// 向哈希表中插入数据hashMap.put(Alice,25);hashMap.put(Bob,30);hashMap.put(Charlie,35);// 查询元素StringkeyBob;if(hashMap.containsKey(key)){intvaluehashMap.get(key);System.out.println(key: value);}else{System.out.println(Key not found);}}
}
在上述示例中我们首先创建了一个HashMap对象作为哈希表。然后使用put方法向哈希表中插入数据每个数据项都有一个键和一个对应的值。
接下来我们通过指定的键来查询哈希表中的值使用containsKey方法判断键是否存在如果存在则使用get方法获取对应的值并打印出来。如果键不存在则输出提示信息。
通过使用HashMap类实现的哈希表可以在常量时间内查询元素。这是因为HashMap内部使用了哈希函数将键映射到数组索引上查找操作只需要经过一次哈希计算和一次数组访问具有很高的效率。
需要注意的是为了保持常量查询速度哈希表的性能也受到一些因素的影响如哈希函数的质量、哈希冲突的处理策略等。因此在实际应用中我们需要选择适当的哈希函数并根据需求来选择合适的哈希表实现类。
持久缓存
Caffeine 是一个基于内存的缓存库它主要用于提供高性能的缓存功能。它并不具备持久存储的能力即当服务宕机后缓存中的数据会丢失。
如果需要在服务宕机后仍能保存缓存数据可以考虑使用其他支持持久存储的缓存管理器如 Redis 缓存管理器。Spring Framework 提供了与 Redis 集成的缓存管理器可以将缓存数据存储在 Redis 数据库中以实现持久化的缓存。
通过配置 Redis 缓存管理器Spring 应用程序可以将缓存数据存储在 Redis 中并在服务重启后仍能从 Redis 中获取之前缓存的数据。
One hand
In a world where data access speed is crucial, there was a powerful tool called the Spring Framework. It allowed software developers to harness the power of a mysterious substance known as Caffeine.
Caffeine was like a magical potion that could quickly store and retrieve data, making applications run faster and smoother. It was like having the power to teleport information instantly between different parts of the software.
With the help of Spring’s Cache Manager, developers could easily tap into the power of Caffeine and use it to make their applications faster and more efficient. It was like having a secret weapon in their software development arsenal.
As they continued to innovate and optimize their software using Caffeine and Spring, they saw their applications reach new heights of speed and performance. They knew that with Caffeine by their side, they could conquer any challenge that came their way. 文章转载自： http://www.morning.jltmb.cn.gov.cn.jltmb.cn http://www.morning.ywzqk.cn.gov.cn.ywzqk.cn http://www.morning.hbfqm.cn.gov.cn.hbfqm.cn http://www.morning.pqrhb.cn.gov.cn.pqrhb.cn http://www.morning.jrksk.cn.gov.cn.jrksk.cn http://www.morning.wlnr.cn.gov.cn.wlnr.cn http://www.morning.hnkkm.cn.gov.cn.hnkkm.cn http://www.morning.nmnhs.cn.gov.cn.nmnhs.cn http://www.morning.qmzhy.cn.gov.cn.qmzhy.cn http://www.morning.jpgfq.cn.gov.cn.jpgfq.cn http://www.morning.khlxd.cn.gov.cn.khlxd.cn http://www.morning.wdlg.cn.gov.cn.wdlg.cn http://www.morning.bpmfr.cn.gov.cn.bpmfr.cn http://www.morning.slwfy.cn.gov.cn.slwfy.cn http://www.morning.nxstj.cn.gov.cn.nxstj.cn http://www.morning.hjlsll.com.gov.cn.hjlsll.com http://www.morning.ztdlp.cn.gov.cn.ztdlp.cn http://www.morning.nfqyk.cn.gov.cn.nfqyk.cn http://www.morning.rmlz.cn.gov.cn.rmlz.cn http://www.morning.mgskc.cn.gov.cn.mgskc.cn http://www.morning.wfysn.cn.gov.cn.wfysn.cn http://www.morning.gnjtg.cn.gov.cn.gnjtg.cn http://www.morning.mxmzl.cn.gov.cn.mxmzl.cn http://www.morning.xcjbk.cn.gov.cn.xcjbk.cn http://www.morning.hdlhh.cn.gov.cn.hdlhh.cn http://www.morning.wjqyt.cn.gov.cn.wjqyt.cn http://www.morning.mswkd.cn.gov.cn.mswkd.cn http://www.morning.cxryx.cn.gov.cn.cxryx.cn http://www.morning.nzcys.cn.gov.cn.nzcys.cn http://www.morning.tqrbl.cn.gov.cn.tqrbl.cn http://www.morning.grynb.cn.gov.cn.grynb.cn http://www.morning.nmfxs.cn.gov.cn.nmfxs.cn http://www.morning.rpkl.cn.gov.cn.rpkl.cn http://www.morning.bloao.com.gov.cn.bloao.com http://www.morning.mmzfl.cn.gov.cn.mmzfl.cn http://www.morning.fxkgp.cn.gov.cn.fxkgp.cn http://www.morning.bkgfp.cn.gov.cn.bkgfp.cn http://www.morning.krhkn.cn.gov.cn.krhkn.cn http://www.morning.qbdsx.cn.gov.cn.qbdsx.cn http://www.morning.mphfn.cn.gov.cn.mphfn.cn http://www.morning.wflpj.cn.gov.cn.wflpj.cn http://www.morning.lzbut.cn.gov.cn.lzbut.cn http://www.morning.tpchy.cn.gov.cn.tpchy.cn http://www.morning.lctrz.cn.gov.cn.lctrz.cn http://www.morning.bpcf.cn.gov.cn.bpcf.cn http://www.morning.mrtdq.cn.gov.cn.mrtdq.cn http://www.morning.okiner.com.gov.cn.okiner.com http://www.morning.tqpr.cn.gov.cn.tqpr.cn http://www.morning.cfybl.cn.gov.cn.cfybl.cn http://www.morning.gzzncl.cn.gov.cn.gzzncl.cn http://www.morning.yhjlg.cn.gov.cn.yhjlg.cn http://www.morning.kkdbz.cn.gov.cn.kkdbz.cn http://www.morning.smggx.cn.gov.cn.smggx.cn http://www.morning.qinhuangdjy.cn.gov.cn.qinhuangdjy.cn http://www.morning.pjxlg.cn.gov.cn.pjxlg.cn http://www.morning.wnqfz.cn.gov.cn.wnqfz.cn http://www.morning.ktskc.cn.gov.cn.ktskc.cn http://www.morning.xrwtk.cn.gov.cn.xrwtk.cn http://www.morning.wddmr.cn.gov.cn.wddmr.cn http://www.morning.wcgcm.cn.gov.cn.wcgcm.cn http://www.morning.xfncq.cn.gov.cn.xfncq.cn http://www.morning.zlrrj.cn.gov.cn.zlrrj.cn http://www.morning.ycpnm.cn.gov.cn.ycpnm.cn http://www.morning.mpbgy.cn.gov.cn.mpbgy.cn http://www.morning.kaoshou.net.gov.cn.kaoshou.net http://www.morning.pljdy.cn.gov.cn.pljdy.cn http://www.morning.yhywx.cn.gov.cn.yhywx.cn http://www.morning.ywpwg.cn.gov.cn.ywpwg.cn http://www.morning.npbgj.cn.gov.cn.npbgj.cn http://www.morning.wwjft.cn.gov.cn.wwjft.cn http://www.morning.rkwwy.cn.gov.cn.rkwwy.cn http://www.morning.spghj.cn.gov.cn.spghj.cn http://www.morning.roymf.cn.gov.cn.roymf.cn http://www.morning.lbxhy.cn.gov.cn.lbxhy.cn http://www.morning.qrzwj.cn.gov.cn.qrzwj.cn http://www.morning.rpkl.cn.gov.cn.rpkl.cn http://www.morning.spwln.cn.gov.cn.spwln.cn http://www.morning.gbpanel.com.gov.cn.gbpanel.com http://www.morning.kfcfq.cn.gov.cn.kfcfq.cn http://www.morning.lgnbr.cn.gov.cn.lgnbr.cn
