主流缓存技术 Ehcache、Caffeine、Spring Cache、Redis、J2Cache、Memcached 和 Guava Cache 的主要区别,涵盖其架构、功能、适用场景和优缺点等方面:
- Ehcache
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类型: 本地缓存(JVM 内存缓存)
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特点:
- 轻量级,运行在 JVM 内部,易于集成到 Java 应用中。
- 支持堆内、堆外和磁盘缓存,适合处理中小型数据集。
- 提供丰富的缓存配置,如 TTL(生存时间)、T TI(空闲时间)、LRU/LFU 淘汰策略等。
- 支持 JSR-107(JCache)标准。
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优点:
- 配置简单,性能高(本地调用,无网络开销)。
- 支持分布式模式(通过 Terracotta 集群)。
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缺点:
- 分布式场景下需要额外配置,复杂性增加。
- 不适合大规模分布式系统。
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适用场景:
- 单机或小规模分布式应用的本地缓存。
- 对低延迟要求高的场景。
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Caffeine
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类型: 本地缓存(JVM 内存缓存)
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特点:
- 高性能本地缓存,号称是 Guava Cache 的改进版。
- 采用 W-TinyLFU 淘汰算法,命中率高,内存效率优于 LRU。
- 支持异步加载、过期策略、最大容量限制等。
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优点:
- 极高的读写性能,适合高并发场景。
- 内存占用优化,适合现代多核 CPU。
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缺点:
- 仅限本地缓存,不支持分布式。
- 功能相对简单,缺乏复杂的企业级特性。
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适用场景:
- 高并发、低延迟的本地缓存需求。
- 替代 Guava Cache 的场景。
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Spring Cache
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类型: 缓存抽象框架
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特点:
- 不是具体的缓存实现,而是一个基于注解的缓存抽象层。
- 支持与多种缓存后端集成(如 Ehcache、Caffeine、Redis 等)。
- 使用注解(如 @Cacheable、@CachePut、@CacheEvict)简化缓存操作。
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优点:
- 与 Spring 框架深度整合,开发体验好。
- 灵活性高,可切换不同的缓存实现。
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缺点:
- 性能依赖于底层缓存实现。
- 不适合需要复杂缓存管理的场景。
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适用场景:
- Spring 生态系统的缓存需求。
- 需要快速集成缓存的业务逻辑。
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Redis
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类型: 分布式缓存(内存数据库)
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特点:
- 高性能的分布式键值存储,支持多种数据结构(字符串、列表、哈希、集合等)。
- 支持持久化(RDB 和 AOF)、主从复制、集群模式。
- 提供丰富的功能,如发布/订阅、Lua 脚本、事务等。
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优点:
- 支持大规模分布式系统,高可用性和扩展性强。
- 数据持久化,适合长期存储。
- 跨语言支持(Java、Python、Go 等)。
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缺点:
- 网络调用带来额外延迟。
- 运维成本较高(需要管理服务器集群)。
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适用场景:
- 分布式系统中的缓存和数据存储。
- 高并发、跨应用共享缓存的场景。
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J2Cache
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类型: 本地 + 分布式混合缓存
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特点:
- 结合一级缓存(本地,如 Ehcache、Caffeine)和二级缓存(分布式,如 Redis、Memcached)。
- 支持多级缓存策略,降低分布式缓存的网络压力。
- 提供广播机制,保持缓存一致性。
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优点:
- 兼顾本地缓存的低延迟和分布式缓存的可扩展性。
- 适合复杂分布式场景。
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缺点:
- 配置和维护较复杂。
- 对网络依赖较高(二级缓存)。
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适用场景:
- 需要本地和分布式缓存结合的场景。
- 对一致性和性能要求较高的系统。
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Memcached
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类型: 分布式缓存
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特点:
- 纯内存键值存储,专注于简单、高性能的缓存。
- 支持分布式部署,通过客户端分片实现扩展。
- 不支持持久化,仅存储简单键值对。
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优点:
- 极高的读写性能,适合简单缓存场景。
- 部署简单,跨语言支持。
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缺点:
- 无持久化,断电数据丢失。
- 功能单一,不支持复杂数据结构。
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适用场景:
- 简单、高并发的缓存需求。
- 不需要持久化的临时数据存储。
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Guava Cache
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类型: 本地缓存(JVM 内存缓存)
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特点:
- 谷歌 Guava 库提供的轻量级本地缓存。
- 支持基于大小、时间和引用的淘汰策略。
- 提供简单的 API,适合嵌入式缓存。
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优点:
- 简单易用,与 Guava 生态无缝集成。
- 适合小型应用或简单场景。
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缺点:
- 功能较基础,淘汰算法(LRU)不如 Caffeine 高效。
- 不支持分布式缓存。
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适用场景:
- 小型 Java 应用的本地缓存。
- 对 Guava 库有依赖的项目。
总结对比
技术 | 类型 | 分布式支持 | 持久化 | 性能 | 适用场景 |
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Ehcache | 本地缓存 | 有限(需 Terracotta) | 支持 | 高(本地) | 单机或小规模分布式缓存 |
Caffeine | 本地缓存 | 不支持 | 不支持 | 极高 | 高并发本地缓存 |
Spring Cache | 缓存抽象 | 依赖后端 | 依赖后端 | 依赖后端 | Spring 生态快速集成 |
Redis | 分布式缓存 | 支持 | 支持 | 高(网络) | 分布式系统、复杂数据结构 |
J2Cache | 本地+分布式混合 | 支持 | 依赖二级缓存 | 高(混合) | 本地与分布式结合的复杂场景 |
Memcached | 分布式缓存 | 支持 | 不支持 | 极高(网络) | 简单高并发缓存 |
Guava Cache | 本地缓存 | 不支持 | 不支持 | 高(本地) | 小型应用简单缓存 |
选择建议
- 单机高性能: 优先选择 Caffeine(高性能)或 Ehcache(功能丰富)。
- 分布式高可用: Redis(功能强大,持久化)或 Memcached(简单高性能)。
- 混合场景: J2Cache 适合本地和分布式结合。
- Spring 项目: Spring Cache 集成方便,可搭配其他缓存后端。
- 简单嵌入式: Guava Cache 适合小型项目。