正文：

在分布式系统中，CDN（内容分发网络）是提升静态资源访问速度的核心技术之一。对于中小型项目，我们可以通过Java实现轻量级的本地缓存机制来模拟CDN的核心功能，显著降低服务器负载并提高响应速度。

一、缓存策略设计要点

1. 过期时间控制：通过Cache-Control的max-age标头实现资源时效性管理
2. 缓存层级划分：采用内存缓存（如Caffeine）+ 磁盘缓存的多级结构
3. 哈希校验机制：使用ETag或Last-Modified实现资源变更检测

二、核心代码实现

以下是一个基于Servlet的缓存拦截器示例：

// 缓存配置类
public class CacheConfig {
    private static final long MAX_AGE = 3600; // 1小时缓存
    private static final Cache MEMORY_CACHE = 
        Caffeine.newBuilder()
            .maximumSize(1000)
            .expireAfterWrite(MAX_AGE, TimeUnit.SECONDS)
            .build();

    public static void setCacheHeaders(HttpServletResponse response) {
        response.setHeader("Cache-Control", "public, max-age=" + MAX_AGE);
        response.setHeader("X-Cache-Status", "MISS");
    }

    public static Optional getFromCache(String key) {
        return Optional.ofNullable(MEMORY_CACHE.getIfPresent(key));
    }
}

三、请求处理流程优化

1. 缓存命中判断：在过滤器层拦截请求，优先检查本地缓存
2. 回源加载机制：当缓存未命中时从源服务器获取并更新缓存

// 缓存过滤器实现
@WebFilter("/*")
public class CacheFilter implements Filter {
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, 
            FilterChain chain) throws IOException {
        HttpServletRequest httpReq = (HttpServletRequest) request;
        String cacheKey = generateCacheKey(httpReq);

        CacheConfig.getFromCache(cacheKey).ifPresentOrElse(
            cached -> {
                // 缓存命中逻辑
                writeCachedResponse((HttpServletResponse) response, cached);
            },
            () -> {
                // 缓存穿透处理
                CacheResponseWrapper wrapper = new CacheResponseWrapper(
                    (HttpServletResponse) response);
                try {
                    chain.doFilter(request, wrapper);
                    cacheResponse(cacheKey, wrapper);
                } catch (Exception e) {
                    handleCacheError(e);
                }
            }
        );
    }
}

四、性能优化技巧

1. 热点数据预加载：通过后台线程定期预热高频访问资源
2. 差异化缓存策略：根据文件类型设置不同的max-age值
3. 压缩传输优化：结合Gzip压缩减少网络传输量

五、异常处理方案

• 实现CacheLoader接口处理缓存加载异常
• 设置降级策略，当缓存失效时直接回源访问
• 通过监控日志分析缓存命中率，动态调整缓存大小

实际部署时需要注意线程安全问题和内存泄漏风险，建议定期使用JMeter进行压力测试，确保缓存系统在高并发场景下的稳定性。