
本文探讨caffeine缓存中`getifpresent`意外返回null的问题,主要归因于`weakkeys()`、`weakvalues()`的误用导致条目被垃圾回收,以及缓存实例生命周期管理不当(非`static final`)导致的缓存重置。教程将详细解释这些机制,并提供正确的配置与管理策略,确保缓存按预期工作,从而避免数据意外丢失。
Caffeine是一个高性能的Java本地缓存库,广泛应用于需要快速访问和临时存储数据的场景。然而,在使用Caffeine时,开发者有时会遇到缓存中明明已存入数据,但通过getIfPresent()方法却意外获取到null的情况。这通常不是Caffeine本身的bug,而是由于对缓存的配置和生命周期管理存在误解。
在Caffeine的配置中,weakKeys()和weakValues()是两个强大的选项,它们允许缓存的键或值被JVM的垃圾回收器(GC)回收,即使它们仍在缓存中。
weakKeys(): 当一个键被配置为弱引用时,如果除了缓存本身之外,没有其他强引用指向这个键对象,那么该键及其对应的缓存条目就可能在下一次垃圾回收时被清除。对于像Long这样的包装类型,虽然它们是对象,但由于其值的特殊性,通常会被JVM缓存或内部化,因此weakKeys()可能不是导致Long类型键被回收的主要原因,除非键对象本身是一个非内部化的、无其他强引用的自定义对象。
weakValues(): 这是导致缓存值意外消失的更常见原因。当一个值被配置为弱引用时,如果除了缓存本身之外,没有其他强引用指向这个值对象,那么该值及其对应的缓存条目就可能在下一次垃圾回收时被清除。这意味着,如果一个SmsData对象被创建,然后立即放入缓存,并且在应用程序的其他任何地方都没有强引用持有这个SmsData对象,那么它就可能在短时间内被GC回收,导致getIfPresent()返回null。
考虑以下原始的缓存配置:
private Cache<Long, SmsData> codeCache = Caffeine.newBuilder()
.expireAfterWrite(24, TimeUnit.HOURS)
.weakKeys()
.weakValues()
.build();当使用weakValues()时,如果SmsData对象在put到codeCache后,在方法作用域外没有被其他强引用持有,那么它就成为了垃圾回收的候选对象。JVM的GC可以在任何时候回收这些弱引用的值,从而导致缓存条目消失。
何时使用弱引用? 弱引用并非一无是处。它们在某些特定场景下非常有用,例如:
另一个导致Caffeine缓存行为异常的常见原因是缓存实例的生命周期管理不当。如果缓存实例不是一个单例或长寿命对象,那么每次需要使用缓存时都可能创建新的缓存实例,导致之前存储的数据丢失。
考虑以下原始的缓存声明:
private Cache<Long, SmsData> codeCache = Caffeine.newBuilder()
// ... 配置 ...
.build();如果这个codeCache是一个普通类的实例字段,并且这个类本身是每次请求或每次操作时都会被重新创建的,那么每次创建这个类的实例时,都会创建一个全新的Cache对象。这意味着,在一个实例中put的数据,在另一个新实例中尝试get时,将无法找到,因为它们是不同的缓存实例。
推荐策略: 对于应用程序级别的缓存,通常期望它是一个全局的、单例的资源,其生命周期与应用程序的生命周期一致。实现这一目标的方法通常有两种:
基于上述分析,解决Caffeine缓存意外返回null问题的核心在于:移除不必要的弱引用配置,并确保缓存实例的生命周期管理得当。
1. 修正后的Caffeine缓存配置
首先,移除weakKeys()和weakValues()。除非有非常明确的理由和场景需要它们,否则应避免使用,以确保缓存中的值被强引用持有。
import com.github.benmanes.caffeine.cache.Cache;
import com.github.benmanes.caffeine.cache.Caffeine;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
// 假设 SmsData 是一个自定义的数据类
class SmsData {
private int sendCount;
private int checkCount;
public int getSendCount() { return sendCount; }
public void setSendCount(int sendCount) { this.sendCount = sendCount; }
public int getCheckCount() { return checkCount; }
public void setCheckCount(int checkCount) { this.checkCount = checkCount; }
@Override
public String toString() {
return "SmsData{" +
"sendCount=" + sendCount +
", checkCount=" + checkCount +
'}';
}
}
public class CaffeineCacheService {
// 推荐的Caffeine缓存配置:
// 1. 声明为 static final,确保缓存实例是单例且生命周期与应用程序一致。
// 2. 移除 weakKeys() 和 weakValues(),确保缓存强引用其键和值,防止被GC过早回收。
private static final Cache<Long, SmsData> codeCache = Caffeine.newBuilder()
.expireAfterWrite(24, TimeUnit.HOURS) // 设置写入后24小时过期
// .maximumSize(10_000) // 可选:设置最大缓存条目数
.build();
private static int currentSendCount = 0; // 示例计数器
public void storeSmsData(Long id) {
SmsData data = new SmsData();
data.setSendCount(++currentSendCount);
data.setCheckCount(0);
codeCache.put(id, data);
System.out.println("Stored: id=" + id + ", data=" + data);
}
public SmsData getSmsData(Long id) {
SmsData retrievedData = codeCache.getIfPresent(id);
System.out.println("Retrieved: id=" + id + ", data=" + retrievedData);
return retrievedData;
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
CaffeineCacheService service = new CaffeineCacheService();
Long testId = 123L;
service.storeSmsData(testId);
SmsData data1 = service.getSmsData(testId); // 此时应该能获取到数据
// 模拟一段时间,但未到过期时间
Thread.sleep(100);
SmsData data2 = service.getSmsData(testId); // 仍然能获取到数据
// 假设另一个服务实例(但由于是static final,实际上是同一个缓存)
CaffeineCacheService anotherService = new CaffeineCacheService();
SmsData data3 = anotherService.getSmsData(testId); // 仍然能获取到数据
}
}2. 缓存的存取操作
在上述修正配置后,缓存的存取操作保持不变,但其行为将符合预期:
// 存储值 SmsData dataToStore = new SmsData(); // 实例化 SmsData dataToStore.setSendCount(++currentSendCount); dataToStore.setCheckCount(0); codeCache.put(id, dataToStore); // 获取值 SmsData retrievedData = codeCache.getIfPresent(id); // 此时,只要 id 存在且未过期,retrievedData 将不再是 null
总结最佳实践点:
Caffeine缓存的强大功能伴随着一定的配置复杂性。当getIfPresent()意外返回null时,通常是由于对弱引用机制的误解导致缓存条目被垃圾回收,或缓存实例的生命周期管理不当导致数据存储在不同的缓存实例中。通过将缓存声明为static final并移除不必要的weakKeys()和weakValues()配置,可以有效解决这些问题,确保Caffeine缓存的稳定性和可靠性。理解这些核心概念对于构建健壮且高性能的Java应用程序至关重要。
以上就是解决Caffeine缓存意外返回Null:配置与生命周期最佳实践的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!
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