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Java Cache Practice

👉 应用开发中，Cache毫无疑问是很重要的一块：提升应用性能的关键，降低像DB这样关键资源的负荷；但Cache的使用有很多要注意的问题与陷阱。

关于Cache的问题/陷阱

在应用开发通过Cache来性能优化时，要注意或了解下面的问题/陷阱：

  1. 多级 Cache支持
    • 应用开发时往往会考虑加上内存Cache，因为内存Cache性能高很多于Cache中间件（如Memcached）
      • 当然要特别注意的是 内存Cache数据条目上限 的设置，避免内存消耗过多导致应用瘫痪。
      • 由于内存中Cache数据条目，如何决定哪些数据要Cache，移出策略的设置变得要好好思考。
      • 如果Cache涉及数据条目很多、很分散没有时间局部性，那么内存Cache可能是浪费内存且增加了操作性能更低。
    • 这样数据访问路径就成了：内存Cache -> 远程Cache -> 实际数据（如DB）
  2. 无实际数据时的 防击穿
    导致没有数据时，一直会访问DB。
    （自己实现时，容易忽略这点）
  3. Cache中没有数据时，即首次加载时，并发的Cache请求的 防击穿
    期望在这种情况下，并发请求只会触发一次实际数据请求，数据请求完成后，所有并发Cache请求都返回数据。
    （自己实现时，容易忽略这点）
  4. 使用Cache请求时，透明 数据的加载，即
    • 业务实现不需要自己写这样的逻辑：
      • 如果Cache中没有数据读实际数据，设置好Cache；
      • 如果Cache中有数据返回Cache数据。
      • 这样逻辑繁琐易漏易错。
    • Cache会持有加载实际数据的Loader，参见Guava的CacheLoader模式。

如果有『击穿』的情况，系统性能压力上来时会雪崩，而你想依赖的之前性能压测的性能数据已经没有意义了。

使用库 vs. 自己实现？

总得来说，应该使用Cache框架而不应该自己去实现：

  1. Cache要解决好的问题与业务无关很稳定，所以一定有好的Cache框架，并解决好上面这些问题。
  2. Cache的并发控制/线程安全的问题，对于一般应用开发者来说，可能没有概念，即使是面向自己场景的简单实现也可能漏洞百出。
  3. 完整的Cache实现以应对不同场景的需求，要考虑很多方面：
    1. 条目的逐出（Eviction）/过期策略，如
      • 最简单常用的基于固定数目上限的LRU
      • 基于时间的逐出
      • 基于引用，以加速内存GC
    2. 逐出条目的回调，方便应用可以集成条目的生命周期，如添加监控
    3. Cache的命中率，方便了解系统的情况
    4. ……

Java Cache Frameworks/Libs

Cache Middleware

相关资料