Guava 与 Caffeine 本地缓存系统详解

Guava 与 Caffeine 本地缓存系统详解

☘️ Guava Cache（Google 出品）

一、简介

Guava 是 Google 开源的 Java 核心库，提供了大量工具类、集合类扩展、缓存框架等。其中 com.google.common.cache.Cache 是其缓存组件。

二、核心特性

特性	描述
支持手动加载与自动加载	可以使用 Cache（手动）或 LoadingCache（自动）
过期策略	基于时间（写入后 / 访问后）
最大容量控制	支持基于容量的逐出（eviction）
移除监听器	提供 RemovalListener
统计信息	缓存命中率、加载时间等统计
并发性	线程安全，但并发性能一般

三、典型用法示例

LoadingCache<String, String> cache = CacheBuilder.newBuilder().maximumSize(1000).expireAfterWrite(10, TimeUnit.MINUTES).removalListener(notification -> {System.out.println("移除原因：" + notification.getCause());}).build(new CacheLoader<String, String>() {@Overridepublic String load(String key) {return loadDataFromDB(key);}});// 获取值（自动加载）
String value = cache.get("key1");// 手动放入
cache.put("key2", "value2");

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⚡ Caffeine（Guava 的升级版）

一、简介

Caffeine 是 Guava Cache 的接班人，由 Ben Manes 编写，其目标是提供更高性能、更多特性、更现代化的缓存实现。

二、核心优势

特性	Guava	Caffeine
性能	中等	极高（接近 ConcurrentHashMap）
驱逐算法	LRU（近似）	Window TinyLFU（更智能）
支持异步	❌	✅（AsyncLoadingCache）
写入策略	写入后/访问后	✅
缓存刷新	支持 refreshAfterWrite	✅（异步刷新）
弱/软引用	✅	✅
并发性能	中等	极好（基于分段机制）

三、核心用法示例

1. 同步加载缓存

LoadingCache<String, String> cache = Caffeine.newBuilder().maximumSize(1000).expireAfterWrite(10, TimeUnit.MINUTES).removalListener((String key, String value, RemovalCause cause) ->System.out.println("被移除 key=" + key + ", 原因=" + cause)).build(key -> loadDataFromDB(key));

2. 异步缓存（AsyncLoadingCache）

AsyncLoadingCache<String, String> asyncCache = Caffeine.newBuilder().maximumSize(1000).expireAfterWrite(10, TimeUnit.MINUTES).buildAsync(key -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> loadDataFromDB(key)));

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📊 Guava vs Caffeine 性能对比

• Caffeine 的 TinyLFU 驱逐算法可以在高并发和高命中率下表现极佳。
• 在 benchmark 中，Caffeine 的性能大约是 Guava 的 2~20 倍，特别是在多线程环境下优势更明显。

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🧠 使用建议

使用场景	推荐缓存库	原因
单线程、轻量级缓存	Guava	实现简单、依赖少
高并发、性能敏感	Caffeine	极致性能、更强策略
需要异步加载	Caffeine	Guava 不支持异步加载
简单本地缓存	Guava	快速上手，文档齐全
大量数据缓存+智能淘汰	Caffeine	支持 TinyLFU，更智能

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🔧 典型配置参数对比

参数名	Guava	Caffeine
maximumSize	✅	✅
expireAfterAccess	✅	✅
expireAfterWrite	✅	✅
refreshAfterWrite	✅	✅
weakKeys / softValues	✅	✅
removalListener	✅	✅
recordStats()	✅	✅
build() / buildAsync()	✅（同步）	✅（支持异步）

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📝 结语

• Guava：适合一般场景，轻量级需求、快速接入。
• Caffeine：适合高并发、对性能有严格要求的项目，是目前 Java 生态最强大的本地缓存方案。