Sping Cache 使用详解

缓存是提升应用性能的常用手段。它通过将耗时的操作结果存储起来，下次请求可以直接从缓存中获取，从而避免重复计算或查询数据库，显著减少响应时间和服务器负载。Spring 框架提供了强大的缓存抽象 Spring Cache，它简化了缓存的使用，并提供了与多种缓存技术的集成。

Spring Cache 是一个框架，实现了基于注解的缓存功能，只需要简单地加一个注解，就能实现缓存功能。

Spring Cache 提供了一层抽象，底层可以切换不同的缓存实现，例如：

• EHCache
• Caffeine
• Redis(常用)

一、Spring Cache 核心概念

Spring Cache 基于 AOP（面向切面编程）实现，其核心思想是将缓存逻辑与业务逻辑分离，通过注解或 XML 配置的方式声明缓存行为。主要组件包括：

• @Cacheable: 触发缓存逻辑。如果缓存中有数据，则直接返回；否则执行方法并将结果放入缓存。

• @CachePut: 无论缓存中是否存在数据，都会执行方法并将结果更新到缓存。适用于更新缓存的场景。

• @CacheEvict: 从缓存中移除数据。可以根据 key 或条件移除指定的数据，也可以清空整个缓存。

• @Caching: 组合多个缓存操作，例如同时使用 @Cacheable 和 @CacheEvict。

• Cache 接口: 定义了缓存的基本操作，例如 get、put、evict 等。

• CacheManager 接口: 管理 Cache 实例，例如创建、获取、销毁缓存。

• 缓存提供者: Spring Cache 支持多种缓存实现，如 Ehcache、Redis（常用）、Caffeine 等。

二、Spring Boot 中使用 Spring Cache

1.添加依赖至pom.xml:

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

这段代码添加了 Spring Boot 的缓存 starter 和 Redis starter。 你可以根据需要替换成其他缓存提供者，例如 Caffeine 或 Ehcache。

2.启用缓存:

在 Spring Boot 应用的入口类上添加 @EnableCaching 注解：

@SpringBootApplication
@EnableCaching
public class MyApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(MyApplication.class, args);}
}

@EnableCaching 注解启用 Spring Cache 功能，使 Spring 可以扫描并处理缓存相关的注解。

3.配置缓存:

可以使用 application.properties 或 application.yml 配置缓存，例如使用 Redis 作为缓存提供者：

spring:cache:type: redisredis:host: localhostport: 6379

*  这段配置指定了使用 Redis 作为缓存，并配置了 Redis 的连接信息。

4.使用缓存注解:

@Service
public class UserService {@Cacheable(value = "users", key = "#id")public User getUserById(Long id) {System.out.println("Fetching user from database...");// Simulate database queryreturn new User(id, "User " + id);}// `@Cacheable` 注解会尝试从名为 "users" 的缓存中获取 key 为 id 的数据。如果缓存命中，则直接返回缓存中的值；否则执行方法体，并将返回值缓存起来。@CachePut(value = "users", key = "#user.id")public User updateUser(User user) {System.out.println("Updating user in database...");// Simulate database updatereturn user;}// `@CachePut` 注解会强制执行方法体，并将返回值更新到名为 "users" 的缓存中，key 为 user 的 id。  这通常用于更新缓存数据。@CacheEvict(value = "users", key = "#id")public void deleteUser(Long id) {System.out.println("Deleting user from database...");// Simulate database delete}//  `@CacheEvict` 注解会从名为 "users" 的缓存中移除 key 为 id 的数据。  这通常用于删除缓存数据。@Caching(evict = {@CacheEvict(value = "users", key = "#id"),@CacheEvict(value = "users", allEntries = true)})public void deleteUserAndClearCache(Long id) {System.out.println("Deleting user from database and clearing cache...");// Simulate database delete}// `@Caching` 注解可以组合多个缓存操作。这里组合了两个 `@CacheEvict` 操作，先删除指定 id 的用户数据，然后清空整个 "users" 缓存。
}

以上代码演示了如何使用 @Cacheable、@CachePut 和 @CacheEvict 注解，并对每个方法的代码进行了详细解释。

• getUserById 方法使用了 @Cacheable，第一次调用会执行方法体并缓存结果，后续调用相同 id 的用户会直接从缓存中获取。

• updateUser 方法使用了 @CachePut，每次调用都会执行方法体并更新缓存。

• deleteUser 方法使用了 @CacheEvict，根据 id 删除缓存中的用户数据。

• deleteUserAndClearCache 方法使用了 @Caching 组合了两个 @CacheEvict 操作，删除指定用户并清空整个缓存。

三、进阶用法

• unless 和 condition 属性: 可以根据方法返回值或参数控制是否缓存或驱逐缓存。例如 unless = "#result == null" 表示如果返回值为 null 则不缓存。

• keyGenerator 属性: 自定义缓存 key 的生成策略。

• cacheManager 属性: 指定使用的 CacheManager。

• cacheResolver 属性: 动态选择使用的 Cache。

四、总结

Spring Cache 提供了一种简单而强大的缓存机制，可以显著提升 Spring Boot 应用的性能。通过合理使用缓存注解和配置，可以有效减少数据库访问和计算量，提升用户体验。本文介绍了 Spring Cache 的核心概念、使用方法和进阶用法，并对示例代码进行了详细解释，希望能够帮助读者更好地理解和应用 Spring Cache. 记住根据你的具体需求选择合适的缓存提供者和配置. 例如，对于高并发场景，Caffeine 通常是比 Redis 更好的本地缓存选择. 对于分布式应用，Redis 则更合适. 并且要注意缓存 key 的设计，避免 key 冲突和缓存雪崩等问题。感谢各位看官的观看，谢谢~