Java 本地缓存的实现：常见的四种方式

在 Java 中，常用的本地缓存实现主要有以下几种，以下是它们的代码示例及适用场景：

一、‌使用 ConcurrentHashMap 实现简单缓存‌

适合轻量级、无需复杂淘汰策略的场景。

import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;public class SimpleCache<K, V> {private final ConcurrentHashMap<K, V> cache = new ConcurrentHashMap<>();public V get(K key) {return cache.get(key);}public void put(K key, V value) {cache.put(key, value);}public void remove(K key) {cache.remove(key);}public void clear() {cache.clear();}
}

二、‌Guava Cache（推荐）‌

Google 提供的缓存库，支持过期策略、大小限制等。

2.1. 添加依赖（Maven）：

<dependency><groupId>com.google.guava</groupId><artifactId>guava</artifactId><version>31.1-jre</version>
</dependency>

2.2. 代码示例：

import com.google.common.cache.Cache;
import com.google.common.cache.CacheBuilder;
import java.util.concurrent.TimeUnit;public class GuavaCacheExample {public static void main(String[] args) {// 创建缓存，设置最大容量100，写后1分钟过期Cache<String, String> cache = CacheBuilder.newBuilder().maximumSize(100)                     // 最大条目数.expireAfterWrite(1, TimeUnit.MINUTES) // 写入后过期时间.build();// 写入数据cache.put("key1", "value1");// 读取数据String value = cache.getIfPresent("key1");System.out.println("Value: " + value); // 输出 Value: value1// 删除数据cache.invalidate("key1");}
}

三、‌Caffeine（高性能替代）‌

Guava Cache 的现代版，性能更高，推荐 Java 8+ 使用。

3.1. 添加依赖（Maven）：

<dependency><groupId>com.github.ben-manes.caffeine</groupId><artifactId>caffeine</artifactId><version>3.1.8</version>
</dependency>

3.2. 代码示例：

import com.github.benmanes.caffeine.cache.Cache;
import com.github.benmanes.caffeine.cache.Caffeine;
import java.util.concurrent.TimeUnit;public class CaffeineCacheExample {public static void main(String[] args) {// 创建缓存，设置最大容量500，读后30秒过期Cache<String, String> cache = Caffeine.newBuilder().maximumSize(500).expireAfterAccess(30, TimeUnit.SECONDS).build();// 写入数据cache.put("key1", "value1");// 读取数据（若不存在则返回null）String value = cache.getIfPresent("key1");System.out.println("Value: " + value); // 输出 Value: value1// 删除数据cache.invalidate("key1");}
}

四、‌Ehcache（支持持久化）‌

功能更强大，支持磁盘持久化、分布式缓存等。

4.1. 添加依赖（Maven）：

<dependency><groupId>org.ehcache</groupId><artifactId>ehcache</artifactId><version>3.10.8</version>
</dependency>

4.2. 代码示例：

java
Copy Code

import org.ehcache.Cache;
import org.ehcache.config.builders.CacheConfigurationBuilder;
import org.ehcache.config.builders.ResourcePoolsBuilder;
import org.ehcache.config.units.MemoryUnit;
import org.ehcache.core.config.DefaultConfiguration;
import org.ehcache.core.spi.service.LocalPersistenceService;
import org.ehcache.impl.config.persistence.DefaultPersistenceConfiguration;
import org.ehcache.impl.persistence.DefaultLocalPersistenceService;public class EhcacheExample {public static void main(String[] args) {// 配置持久化到磁盘LocalPersistenceService persistenceService = new DefaultLocalPersistenceService(new DefaultPersistenceConfiguration(new File("cache-data")));// 创建缓存管理器DefaultConfiguration config = new DefaultConfiguration(persistenceService, ResourcePoolsBuilder.heap(100).build());Cache<String, String> cache = CacheConfigurationBuilder.newCacheConfigurationBuilder(String.class, String.class,ResourcePoolsBuilder.newResourcePoolsBuilder().heap(100, MemoryUnit.MB)    // 堆内内存.disk(1, MemoryUnit.GB)     // 磁盘持久化).buildConfig(String.class);// 写入数据cache.put("key1", "value1");// 读取数据String value = cache.get("key1");System.out.println("Value: " + value); // 输出 Value: value1// 关闭资源persistenceService.close();}
}

五、‌缓存选择建议‌

场景‌ ‌推荐方案‌ ‌优势‌
简单键值对、无过期策略 ConcurrentHashMap 无依赖，轻量级
需要淘汰策略、过期时间 Guava Cache / Caffeine 功能丰富，易集成
大数据量、高性能需求 Caffeine 高吞吐量，低延迟
需要持久化到磁盘 Ehcache 支持磁盘存储，适合重启恢复数据
六、‌注意事项‌
缓存一致性‌：
如果数据源更新频繁，需通过 invalidate 手动清除旧缓存或设置短过期时间。
内存管理‌：
设置合理的 maximumSize 或 expireAfterWrite，避免内存溢出（OOM）。
并发安全‌：
Guava/Caffeine/Ehcache 均为线程安全，直接使用即可。