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缓存技术的学习与应用在许多软件编程开发项目中都是会经常用到的一个编程技术，而本文我们就通过案例分析来简单了解一下，缓存技术应用常见问题分析。

缓存命中率

缓存命中率是从缓存中读取数据的次数与总读取次数的比率，命中率越高越好。缓存命中率=从缓存中读取次数/(总读取次数(从缓存中读取次数+从慢速设备上读取次数))。这是一个非常重要的监控指标，如果做缓存，则应通过监控这个指标来看缓存是否工作良好。

缓存回收策略

1.基于空间

基于空间指缓存设置了存储空间，如设置为10MB，当达到存储空间上限时，按照一定的策略移除数据。

2.基于容量

基于容量指缓存设置了大大小，当缓存的条目超过大大小时，按照一定的策略移除旧数据。

3.基于时间

TTL(TimeToLive):存活期，即缓存数据从创建开始直到到期的一个时间段(不管在这个时间段内有没有被访问，缓存数据都将过期)。

TTI(TimeToIdle)：空闲期，即缓存数据多久没被访问后移除缓存的时间。

4.基于对象引用

软引用：如果一个对象是软引用，则当JVM堆内存不足时，垃圾回收器可以回收这些对象。软引用适合用来做缓存，从而当JVM堆内存不足时，可以回收这些对象腾出一些空间供强引用对象使用，从而避免OOM。

弱引用：当垃圾回收器回收内存时，如果发现弱引用，则将它立即回收。相对于软引用，弱引用有更短的生命周期。

注意：只有在没有其他强引用对象引用弱引用/软引用对象时，垃圾回收时才回收该引用。即如果有一个对象(不是弱引用/软引用对象)引用了弱引用/软引用对象，那么垃圾回收时不会回收该弱引用/软引用对象。

5.回收算法

使用基于空间和基于容量的缓存会使用一定的策略移除旧数据，常见的如下。

FIFO(FirstInFirstOut)：先进先出算法，即先放入缓存的先被移除。

LRU(LeastRecentlyUsed)：近少使用算法，时间时间距离现在久的那个被移除。

LFU(LeastFrequentlyUsed)：不常用算法，一定时间段内使用次数(频率)少的那个被移除。

实际应用中基于LRU的缓存居多。

缓存类型

堆内存：使用Java堆内存来存储对象。使用堆缓存的好处是没有序列化/反序列化，是快的缓存。缺点也很明显，当缓存的数据量很大时，GC(垃圾回收)暂停时间会变长，存储容量受限于堆空间大小。一般通过软引用/弱引用来存储缓存对象。即当堆内存不足时，可以强制回收这部分内存释放堆内存空间。一般使用堆缓存存储较热的数据。可以使用GuavaCache、Ehcache3.x、MapDB实现。

堆外内存：即缓存数据存储在堆外内存，可以减少GC暂停时间(堆对象转移到堆外，GC扫描和移动的对象变少了)，可以支持更多的缓存空间(只受机器内存大小限制，不受堆空间的影响)。但是，读取数据时需要序列化/反序列化。因此，会比堆缓存慢很多。可以使用Ehcache3.x、MapDB实现。

磁盘缓存：即缓存数据存储在磁盘上，在JVM重启时数据还存在，而堆/堆外缓存数据会丢失，需要重新加载。可以使用Ehcache3.x、MapDB实现。

分布式缓存：分布式缓存可以使用ehcache-clustered(配合Terracottaserver)实现Java进程间分布式缓存。也可以使用Memcached、Redis实现。

缓存模式

单机模式：存储热的数据到堆缓存，相对热的数据到堆外缓存，不热的数据到磁盘缓存。

集群模式：存储热的数据到堆缓存，相对热的数据到对外缓存，全量数据到分布式缓存。

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