Spring Boot 3 整合 Spring Cache 与 Redis 缓存实战

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什么是 Spring Cache？

Spring Cache是Spring框架提供的一层缓存抽象，旨在简化应用程序中的缓存管理。通过使用Spring Cache，开发者能够在方法级别方便地定义缓存策略，提高应用性能、响应速度，并减轻底层数据源的负载。该框架提供一系列注解，如@Cacheable、@CacheEvict、@CachePut，以及对多种底层缓存实现的支持，如EhCache、Redis等。它为应用程序提供了一种统一、方便、灵活的缓存管理方式，允许开发者通过简单的配置实现复杂的缓存逻辑，同时与Spring框架紧密集成。这种抽象层的存在使得在更改底层缓存框架时更为轻松，同时提供了一致的配置接口和更强大的高级特性。

Spring Cache 常用 API

@Cacheable

@Cacheable： 用于标记一个方法的结果应该被缓存。当在该方法被调用时，Spring首先检查缓存中是否已经有了预期的结果，如果有，直接返回缓存中的结果而不执行实际的方法体。

javaCopy code@Cacheable(cacheNames = "exampleCache", key = "'exampleKey'")
public String getCachedData() {// 执行实际的方法体，结果会被缓存
}

@CacheEvict

@CacheEvict： 用于标记一个方法在执行后清空缓存。可以指定清空的缓存名称和清空的条件。

javaCopy code@CacheEvict(cacheNames = "exampleCache", key = "'exampleKey'")
public void clearCache() {// 执行实际的方法体，之后清空缓存
}

@CachePut

@CachePut： 用于标记一个方法的结果应该被放入缓存，常用于在方法执行后更新缓存。

javaCopy code@CachePut(cacheNames = "exampleCache", key = "'exampleKey'")
public String updateCache() {// 执行实际的方法体，结果会被放入缓存
}

@Caching

@Caching： 允许同时应用多个缓存操作注解。

javaCopy code@Caching(evict = {@CacheEvict(cacheNames = "cache1", key = "'key1'"),@CacheEvict(cacheNames = "cache2", key = "'key2'")}
)
public void clearMultipleCaches() {// 执行实际的方法体，清空多个缓存
}

Spring Boot 整合 Spring Cache (Redis 缓存)

完整项目源码：youlai-boot

项目依赖 pom.xml

<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-cache</artifactId>
</dependency>

项目配置 application.yml

spring:data:redis:database: 6host: localhostport: 6379password: 123456timeout: 10slettuce:pool:# 连接池最大连接数 默认8 ，负数表示没有限制max-active: 8# 连接池最大阻塞等待时间（使用负值表示没有限制） 默认-1max-wait: -1# 连接池中的最大空闲连接 默认8max-idle: 8# 连接池中的最小空闲连接 默认0min-idle: 0cache:# 缓存类型 redis、none(不使用缓存)type: redis# 缓存时间(单位：ms)redis:time-to-live: 3600000# 缓存null值，防止缓存穿透cache-null-values: true

自动装配配置类 RedisCacheConfig

package com.youlai.system.config;import org.springframework.boot.autoconfigure.cache.CacheProperties;
import org.springframework.boot.context.properties.EnableConfigurationProperties;
import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheConfiguration;
import org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheManager;
import org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheWriter;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.serializer.RedisSerializationContext;
import org.springframework.data.redis.serializer.RedisSerializer;/*** Redis 缓存配置** @author haoxr* @since 2023/12/4*/
@EnableCaching
@EnableConfigurationProperties(CacheProperties.class)
@Configuration
public class RedisCacheConfig {/*** 自定义 RedisCacheManager* <p>* 修改 Redis 序列化方式，默认 JdkSerializationRedisSerializer** @param redisConnectionFactory {@link RedisConnectionFactory}* @param cacheProperties        {@link CacheProperties}* @return {@link RedisCacheManager}*/@Beanpublic RedisCacheManager redisCacheManager(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory, CacheProperties cacheProperties){return RedisCacheManager.builder(RedisCacheWriter.nonLockingRedisCacheWriter(redisConnectionFactory)).cacheDefaults(redisCacheConfiguration(cacheProperties)).build();}/*** 自定义 RedisCacheConfiguration** @param cacheProperties {@link CacheProperties}* @return {@link RedisCacheConfiguration}*/@BeanRedisCacheConfiguration redisCacheConfiguration(CacheProperties cacheProperties) {RedisCacheConfiguration config = RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig();config = config.serializeKeysWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(RedisSerializer.string()));config = config.serializeValuesWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(RedisSerializer.json()));CacheProperties.Redis redisProperties = cacheProperties.getRedis();if (redisProperties.getTimeToLive() != null) {config = config.entryTtl(redisProperties.getTimeToLive());}if (!redisProperties.isCacheNullValues()) {config = config.disableCachingNullValues();}if (!redisProperties.isUseKeyPrefix()) {config = config.disableKeyPrefix();}config = config.computePrefixWith(name -> name + ":");// 覆盖默认key双冒号  CacheKeyPrefix#prefixedreturn config;}}

Spring Boot 路由缓存实战

完整项目源码：youlai-boot

获取路由数据缓存

获取路由列表，通过 @Cacheable 注解，将方法返回的路由列表数据缓存至 Redis。当再次请求时，不再进入方法体，而是直接从 Redis 中读取缓存数据并返回，以提高性能。

    /*** 获取路由列表*/@Override@Cacheable(cacheNames = "menu", key = "'routes'") // cacheNames 为必填项，key 需要使用引号，否则会被识别为变量。public List<RouteVO> listRoutes() {List<RouteBO> menuList = this.baseMapper.listRoutes();return buildRoutes(SystemConstants.ROOT_NODE_ID, menuList);}

更新路由缓存失效

若需要在路由信息更新时使缓存失效，可以使用 @CacheEvict 注解，它用于在方法执行之后（默认）从缓存中移除条目。

    /*** 新增/修改菜单*/@Override@CacheEvict(cacheNames = "menu", key = "'routes'",beforeInvocation = true)public boolean saveMenu(MenuForm menuForm) {String path = menuForm.getPath();MenuTypeEnum menuType = menuForm.getType();// 如果是目录if (menuType == MenuTypeEnum.CATALOG) {if (menuForm.getParentId() == 0 && !path.startsWith("/")) {menuForm.setPath("/" + path); // 一级目录需以 / 开头}menuForm.setComponent("Layout");}// 如果是外链else if (menuType == MenuTypeEnum.EXTLINK) {menuForm.setComponent(null);}SysMenu entity = menuConverter.form2Entity(menuForm);String treePath = generateMenuTreePath(menuForm.getParentId());entity.setTreePath(treePath);return this.saveOrUpdate(entity);}

更新菜单后，Redis 中缓存的路由数据将被清除。再次获取路由时，才会将新的路由数据缓存到 Redis 中。

Spring Cache 问题整理

@Cacheable 缓存的 key 双冒号

默认情况下 @Cacheable 使用双冒号 :: 拼接 cacheNames 和 key

@Cacheable(cacheNames = "menu", key = "'routes'") 

参考源码 RedisCacheConfiguration#prefixCacheNameWith

如果需要将双冒号改成单个冒号，需要重写 RedisCacheConfiguration#computePrefixWith 方法

config = config.computePrefixWith(name -> name + ":");//覆盖默认key双冒号  CacheKeyPrefix#prefixed

结语

Spring Cache 为 Spring 应用程序提供了简便的缓存管理抽象，通过注解如 @Cacheable、@CacheEvict、@CachePut，开发者能方便定义缓存策略。整合Spring Boot 与 Redis 缓存实例展示了如何配置、使用Spring Cache，提升应用性能。通过实战演示菜单路由缓存，突显 @Cacheable 和 @CacheEvict 的实际应用，以及解决 @Cacheable 默认key双冒号的问题。

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