Caffeine缓存库中基于时间字段的自定义过期策略实践

概述

在使用Caffeine缓存库时，开发者经常需要根据业务需求实现自定义的缓存过期策略。本文将通过一个实际案例，深入探讨如何基于对象中的时间字段来实现精确的缓存过期控制，并分析在测试过程中可能遇到的问题及其解决方案。

自定义过期策略的实现

在Caffeine缓存中，我们可以通过实现Expiry接口来定义缓存项的创建、更新和读取后的过期行为。以下是一个典型的实现示例：

public class CustomExpiry implements Expiry<String, CachedObject> {
    @Override
    public long expireAfterCreate(String key, CachedObject cacheObject, long currentTime) {
        LocalDate expirationDate = cacheObject.getEndDate().plusDays(5);
        Duration duration = Duration.between(
            LocalDateTime.now(),
            expirationDate.atTime(LocalTime.MIDNIGHT)
        );
        return duration.toNanos();
    }

    @Override
    public long expireAfterUpdate(String key, CachedObject value, 
        long currentTime, long currentDuration) {
        return currentDuration; // 保持原有过期时间
    }

    @Override
    public long expireAfterRead(String key, CachedObject value, 
        long currentTime, long currentDuration) {
        return currentDuration; // 保持原有过期时间
    }
}

在这个实现中，我们根据缓存对象的endDate字段加上5天作为过期时间点，然后计算当前时间到该时间点的持续时间作为缓存的存活时间。

测试中的常见问题与解决方案

在测试自定义过期策略时，开发者可能会遇到缓存项未按预期过期的问题。以下是几个关键点和解决方案：

1. 时间模拟问题：

   • 使用FakeTicker来模拟时间流逝，而不是依赖系统时钟
   • 确保时间推进足够触发过期条件

2. 过期策略实现细节：

   • 在expireAfterUpdate和expireAfterRead方法中，通常应该返回currentDuration以保持原有过期时间
   • 返回0会导致缓存项立即过期，这可能不是预期行为

3. 测试断言时机：

   • 缓存过期可能是异步处理的，测试中需要给予足够时间
   • 考虑使用await().untilAsserted()等机制确保断言时机正确

最佳实践建议

1. 保持过期策略一致性：

   • 除非有特殊需求，否则更新和读取操作不应改变原有过期时间
   • 仅在创建时计算精确的过期时间

2. 测试覆盖：

   • 测试应覆盖边界条件，如正好在过期时间点
   • 验证时间推进前后的缓存行为

3. 性能考虑：

   • 避免在过期计算中执行复杂操作
   • 考虑缓存计算结果以提高性能

通过遵循这些实践，开发者可以构建出可靠且高效的基于时间字段的自定义缓存过期策略，满足各种业务场景的需求。