1. 简介

Guava Cache是指在JVM的内存中缓存数据，相比较于传统的数据库或redis存储，访问内存中的数据会更加高效，无网络开销。

根据Guava官网介绍，下面的这几种情况可以考虑使用Guava Cache：

1. 愿意消耗一些内存空间来提升速度。

2. 预料到某些键会被多次查询。

3. 缓存中存放的数据总量不会超出内存容量。

因此，Guava Cache特别适合存储那些访问量大、不经常变化、数据量不是很大的数据，以改善程序性能。

2. 类图

Guava Cache源码浅析-LMLPHP

Guava Cache的类图中，主要涉及了5个类：CacheBuilder、LocalCache、Segment、EntryFactory和ReferenceEntry，大部分业务逻辑都在前面三个类，依次介绍如下：

2.1 CacheBuilder

CacheBuilder是一个用于构建Cache的类，是建造者模式的一个例子，主要的方法有：

maximumSize(long maximumSize): 设置缓存存储的所有元素的最大个数。
maximumWeight(long maximumWeight): 设置缓存存储的所有元素的最大权重。
expireAfterAccess(long duration, TimeUnit unit): 设置元素在最后一次访问多久后过期。
expireAfterWrite(long duration, TimeUnit unit): 设置元素在写入缓存后多久过期。
concurrencyLevel(int concurrencyLevel): 设置并发水平，即允许多少线程无冲突的访问Cache，默认值是4，该值越大，LocalCache中的segment数组也会越大，访问效率越高，当然空间占用也大一些。
removalListener(RemovalListener<? super K1, ? super V1> listener): 设置元素删除通知器，在任意元素无论何种原因被删除时会调用该通知器。
setKeyStrength(Strength strength): 设置元素的key是强引用，还是弱引用，默认强引用，并且该属性也指定了EntryFactory使用是强引用还是弱引用。
setValueStrength(Strength strength) : 设置元素的value是强引用，还是弱引用，默认强引用。

2.2 LocalCache

LocalCache是一个支持并发访问的Hash Map，它实现了ConcurrentMap，其内部会持有一个segment数组，元素的增删改查都是通过调用segment的对应方法来实现的，

其主要的方法有:

get(Object key): 查询一个key，内部实现是调用了Segment的get方法。
public V put(K key, V value): 添加一个对象到cache中，内部实现是调用了Segment的put方法。
remove(Object key) : 删除一个key，内部实现是调用了Segment的remove方法。
replace(K key, V value)：更新一个key，内部实现是调用了Segment的update方法。

2.3 Segment

segment是实际元素的持有者，它内部持有一个table数组，数组的每个元素又对应一个链表，链表上则保存了实际的元素，它的主要方法对应LocalCache提供的增删改查的接口，这里就不再啰嗦了。

2.4 EntryFactory

EntryFactory是entry的创建工厂，可支持创建强引用、弱引用、强读引用、强写引用、强读写引用、弱读引用、弱写引用、弱读写引用等类型的元素。

强引用和弱引用就是java四种引用类型里面的强弱引用，默认是强引用，而读引用是指创建的元素会记录最后一次的访问时间，如果用户在CahceBuilder中调用了expireAfterAccess或者maximumWeight则会使用读引用类型的工厂，写引用类型也是同样的逻辑。

2.5 ReferenceEntry

ReferenceEntry是元素的接口定义，它的实现类就是EntryFactory中创建的元素，包含了8种类型的元素，元素中至少包含了key、value和hash三个字段，其中hash是当前元素的hash值，如果是读引用则会多一个accessTime字段，以强引用的构造方法为例：

static class StrongEntry<K, V> extends AbstractReferenceEntry<K, V> {
    final K key;

    StrongEntry(K key, int hash, @Nullable ReferenceEntry<K, V> next) {
      this.key = key;
      this.hash = hash;
      this.next = next;
    }

    @Override
    public K getKey() {
      return this.key;
    }

    // The code below is exactly the same for each entry type.

    final int hash;
    final @Nullable ReferenceEntry<K, V> next;
    volatile ValueReference<K, V> valueReference = unset();

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