小白都能看懂的缓存入门

缓存是程序员必须了解的技术，无论是前端、后端还是客户端，大到复杂的系统架构，小到 CPU 或是芯片，都少不了缓存的影子。

下面只需 5 分钟，带你入门缓存技术。

什么是缓存？

缓存（Cache）本意是指可以进行高速数据交换的存储器，通俗点来说，就是通过将数据提前存放到内存，以提高访问速度。

在我们设计程序或算法时，有两个基本指标，即时间复杂度和空间复杂度。有时，我们的程序无法同时满足二者，就只能以时间换空间，或者以空间换时间。缓存是以空间换时间思想的典型应用，牺牲一部分内存空间，能够得到数百倍的读取性能提升。

缓存最常见的数据结构是键值对（Key/Value），类似字典，即一个 Key 对应一个 Value，访问缓存时通过 Key 获取 Value。

为什么需要缓存？

最简单的后端系统只需要一个应用服务（比如 Tomcat）和持久化存储数据的数据库（如 MySQL），对于一个访问量很小的系统来说，这样的架构就足够了。

缓存类别

本地缓存

class LocalCache {
  private static Map<String, Object> cache = new HashMap<>();
  private LocalCache() {}
  public static void put(String key, Object value) {    cache.put(key, value);  }
  public static Object get(String key) {    return cache.get(key);  }
}

分布式缓存

多级缓存

缓存淘汰策略

LRU 最近最少使用

近似 LRU 算法

TTL 超时时间

LFU 最少使用

FIFO 先进先出

Second-Chance

Random 随机

缓存实现

Caffeine

Guava Cache

Ehcache

Memcached

Redis

Spring Cache

没有银弹