史上最全面的Spring-Boot-Cache使用与整合

短命女 2022-04-16 03:18 284阅读 0赞

一：Spring缓存抽象  
Spring从3.1开始定义了org.springframework.cache.Cache和org.springframework.cache.CacheManager接口来统一不同的缓存技术；并支持使用JCache（JSR-107）注解简化我们开发；

Cache接口为缓存的组件规范定义，包含缓存的各种操作集合；

Cache接口下Spring提供了各种xxxCache的实现；如RedisCache，EhCacheCache ,ConcurrentMapCache等；

每次调用需要缓存功能的方法时，Spring会检查检查指定参数的指定的目标方法是否已经被调用过；如果有就直接从缓存中获取方法调用后的结果，如果没有就调用方法并缓存结果后返回给用户。下次调用直接从缓存中获取。

使用Spring缓存抽象时我们需要关注以下两点；

1、确定方法需要被缓存以及他们的缓存策略

2、从缓存中读取之前缓存存储的数据

二：几个重要概念&缓存注解  
名称 解释  
Cache 缓存接口，定义缓存操作。实现有：RedisCache、EhCacheCache、ConcurrentMapCache等  
CacheManager 缓存管理器，管理各种缓存（cache）组件  
@Cacheable 主要针对方法配置，能够根据方法的请求参数对其进行缓存  
@CacheEvict 清空缓存  
@CachePut 保证方法被调用，又希望结果被缓存。  
与@Cacheable区别在于是否每次都调用方法，常用于更新  
@EnableCaching 开启基于注解的缓存  
keyGenerator 缓存数据时key生成策略  
serialize 缓存数据时value序列化策略  
@CacheConfig 统一配置本类的缓存注解的属性  
@Cacheable/@CachePut/@CacheEvict 主要的参数

名称 解释  
value 缓存的名称，在 spring 配置文件中定义，必须指定至少一个  
例如：  
@Cacheable(value=”mycache”) 或者  
@Cacheable(value=\{”cache1”,”cache2”\}  
key 缓存的 key，可以为空，如果指定要按照 SpEL 表达式编写，  
如果不指定，则缺省按照方法的所有参数进行组合  
例如：  
@Cacheable(value=”testcache”,key=”\#id”)  
condition 缓存的条件，可以为空，使用 SpEL 编写，返回 true 或者 false，  
只有为 true 才进行缓存/清除缓存  
例如：@Cacheable(value=”testcache”,condition=”\#userName.length()>2”)  
unless 否定缓存。当条件结果为TRUE时，就不会缓存。  
@Cacheable(value=”testcache”,unless=”\#userName.length()>2”)  
allEntries  
(@CacheEvict ) 是否清空所有缓存内容，缺省为 false，如果指定为 true，  
则方法调用后将立即清空所有缓存  
例如：  
@CachEvict(value=”testcache”,allEntries=true)  
beforeInvocation  
(@CacheEvict) 是否在方法执行前就清空，缺省为 false，如果指定为 true，  
则在方法还没有执行的时候就清空缓存，缺省情况下，如果方法  
执行抛出异常，则不会清空缓存  
例如：  
@CachEvict(value=”testcache”，beforeInvocation=true)  
三：SpEL上下文数据  
Spring Cache提供了一些供我们使用的SpEL上下文数据，下表直接摘自Spring官方文档：

名称 位置 描述 示例  
methodName root对象 当前被调用的方法名 \#root.methodname  
method root对象 当前被调用的方法 \#[root.method.name][]  
target root对象 当前被调用的目标对象实例 \#root.target  
targetClass root对象 当前被调用的目标对象的类 \#root.targetClass  
args root对象 当前被调用的方法的参数列表 \#root.args\[0\]  
caches root对象 当前方法调用使用的缓存列表 \#root.caches\[0\].name  
Argument Name 执行上下文 当前被调用的方法的参数，如findArtisan(Artisan artisan),可以通过\#artsian.id获得参数 \#[artsian.id][]  
result 执行上下文 方法执行后的返回值（仅当方法执行后的判断有效，如 unless cacheEvict的beforeInvocation=false） \#result  
注意：

1.当我们要使用root对象的属性作为key时我们也可以将“\#root”省略，因为Spring默认使用的就是root对象的属性。 如

@Cacheable(key = “targetClass + methodName +\#p0”)

2.使用方法参数时我们可以直接使用“\#参数名”或者“\#p参数index”。 如：

@Cacheable(value=“users”, key="\#id")

@Cacheable(value=“users”, key="\#p0")

SpEL提供了多种运算符

类型 运算符  
关系 <，>，<=，>=，==，!=，lt，gt，le，ge，eq，ne  
算术 +，- ，\* ，/，%，^  
逻辑 &&，||，!，and，or，not，between，instanceof  
条件 ?: (ternary)，?: (elvis)  
正则表达式 matches  
其他类型 ?.，?\[…\]，!\[…\]，1，$\[…\]  
以上的知识点适合你遗忘的时候来查阅，下面正式进入学习！

四：开始使用  
环境：Spring boot 2.0.3

IDE：IDEA

1.开始使用前需要导入依赖  
  
org.springframework.boot  
spring-boot-starter-cache  
  
2.然后在启动类注解@EnableCaching开启缓存  
@SpringBootApplication  
@EnableCaching //开启缓存  
public class DemoApplication\{

public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
    }

\}  
3.缓存@Cacheable  
@Cacheable注解会先查询是否已经有缓存，有会使用缓存，没有则会执行方法并缓存。

@Cacheable(value = "emp" ,key = "targetClass + methodName +#p0")
    public List<NewJob> queryAll(User uid) {
        return newJobDao.findAllByUid(uid);
    }

此处的value是必需的，它指定了你的缓存存放在哪块命名空间。

此处的key是使用的spEL表达式，参考上章。这里有一个小坑，如果你把methodName换成method运行会报错，观察它们的返回类型，原因在于methodName是String而methoh是Method。

此处的User实体类一定要实现序列化public class User implements Serializable，否则会报java.io.NotSerializableException异常。

到这里，你已经可以运行程序检验缓存功能是否实现。

深入源码，查看它的其它属性

我们打开@Cacheable注解的源码，可以看到该注解提供的其他属性，如：

String\[\] cacheNames() default \{\}; //和value注解差不多，二选一  
String keyGenerator() default “”; //key的生成器。key/keyGenerator二选一使用  
String cacheManager() default “”; //指定缓存管理器  
String cacheResolver() default “”; //或者指定获取解析器  
String condition() default “”; //条件符合则缓存  
String unless() default “”; //条件符合则不缓存  
boolean sync() default false; //是否使用异步模式  
4.配置@CacheConfig  
当我们需要缓存的地方越来越多，你可以使用@CacheConfig(cacheNames = \{“myCache”\})注解来统一指定value的值，这时可省略value，如果你在你的方法依旧写上了value，那么依然以方法的value值为准。

使用方法如下：

@CacheConfig(cacheNames = \{“myCache”\})  
public class BotRelationServiceImpl implements BotRelationService \{  
@Override  
@Cacheable(key = “targetClass + methodName +\#p0”)//此处没写value  
public List findAllLimit(int num) \{  
return botRelationRepository.findAllLimit(num);  
\}  
…  
\}  
查看它的其它属性

String keyGenerator() default “”; //key的生成器。key/keyGenerator二选一使用  
String cacheManager() default “”; //指定缓存管理器  
String cacheResolver() default “”; //或者指定获取解析器  
5.更新@CachePut  
@CachePut注解的作用 主要针对方法配置，能够根据方法的请求参数对其结果进行缓存，和 @Cacheable 不同的是，它每次都会触发真实方法的调用 。简单来说就是用户更新缓存数据。但需要注意的是该注解的value 和 key 必须与要更新的缓存相同，也就是与@Cacheable 相同。示例：

@CachePut(value = "emp", key = "targetClass + #p0")
    public NewJob updata(NewJob job) {
        NewJob newJob = newJobDao.findAllById(job.getId());
        newJob.updata(job);
        return job;
    }
    
    @Cacheable(value = "emp", key = "targetClass +#p0")//清空缓存
    public NewJob save(NewJob job) {
        newJobDao.save(job);
        return job;
    }

查看它的其它属性

String\[\] cacheNames() default \{\}; //与value二选一  
String keyGenerator() default “”; //key的生成器。key/keyGenerator二选一使用  
String cacheManager() default “”; //指定缓存管理器  
String cacheResolver() default “”; //或者指定获取解析器  
String condition() default “”; //条件符合则缓存  
String unless() default “”; //条件符合则不缓存  
6.清除@CacheEvict  
@CachEvict 的作用 主要针对方法配置，能够根据一定的条件对缓存进行清空 。

属性 解释 示例  
allEntries 是否清空所有缓存内容，缺省为 false，如果指定为 true，则方法调用后将立即清空所有缓存 @CachEvict(value=”testcache”,allEntries=true)  
beforeInvocation 是否在方法执行前就清空，缺省为 false，如果指定为 true，则在方法还没有执行的时候就清空缓存，缺省情况下，如果方法执行抛出异常，则不会清空缓存 @CachEvict(value=”testcache”，beforeInvocation=true)  
示例：

@Cacheable(value = "emp",key = "#p0.id")
    public NewJob save(NewJob job) {
        newJobDao.save(job);
        return job;
    }
    
    //清除一条缓存，key为要清空的数据
    @CacheEvict(value="emp",key="#id")
    public void delect(int id) {
        newJobDao.deleteAllById(id);
    }
    
    //方法调用后清空所有缓存
    @CacheEvict(value="accountCache",allEntries=true)
    public void delectAll() {
        newJobDao.deleteAll();
    }
    
    //方法调用前清空所有缓存
    @CacheEvict(value="accountCache",beforeInvocation=true)
    public void delectAll() {
        newJobDao.deleteAll();
    }

其他属性

String\[\] cacheNames() default \{\}; //与value二选一  
String keyGenerator() default “”; //key的生成器。key/keyGenerator二选一使用  
String cacheManager() default “”; //指定缓存管理器  
String cacheResolver() default “”; //或者指定获取解析器  
String condition() default “”; //条件符合则清空  
7.组合@Caching  
有时候我们可能组合多个Cache注解使用，此时就需要@Caching组合多个注解标签了。

@Caching(cacheable = {
            @Cacheable(value = "emp",key = "#p0"),
            ...
    },
    put = {
            @CachePut(value = "emp",key = "#p0"),
            ...
    },evict = {
            @CacheEvict(value = "emp",key = "#p0"),
            ....
    })
    public User save(User user) {
        ....
    }

下面讲到的整合第三方缓存组件都是基于上面的已经完成的步骤，所以一个应用要先做好你的缓存逻辑，再来整合其他cache组件。

五：整合EHCACHE  
Ehcache是一种广泛使用的开源Java分布式缓存。主要面向通用缓存,Java EE和轻量级容器。它具有内存和磁盘存储，缓存加载器,缓存扩展,缓存异常处理程序,一个gzip缓存servlet过滤器,支持REST和SOAP api等特点。

1.导入依赖  
整合ehcache必须要导入它的依赖。

<dependency>
            <groupId>net.sf.ehcache</groupId>
            <artifactId>ehcache</artifactId>
        </dependency>
    
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-cache</artifactId>
        </dependency>

2.yml配置  
需要说明的是config: classpath:/ehcache.xml可以不用写，因为默认就是这个路径。但ehcache.xml必须有。

spring:  
cache:  
type: ehcache  
ehcache:  
config: classpath:/ehcache.xml  
3.ehcache.xml  
在resources目录下新建ehcache.xml，注释啥的应该可以说相当详细了

<diskStore path="java.io.tmpdir" />
    
    
    <defaultCache maxElementsInMemory="10000" eternal="false"
                  timeToIdleSeconds="600" timeToLiveSeconds="600" overflowToDisk="true" />
    
    <cache name="myCache" maxElementsInMemory="10000" eternal="false"
                  timeToIdleSeconds="120" timeToLiveSeconds="600" overflowToDisk="true" />

4.使用缓存 @CacheConfig(cacheNames = \{“myCache”\})设置ehcache的名称，这个名称必须在ehcache.xml已配置 。

@CacheConfig(cacheNames = \{“myCache”\})  
public class BotRelationServiceImpl implements BotRelationService \{

@Cacheable(key = "targetClass + methodName +#p0")
    public List<BotRelation> findAllLimit(int num) {
        return botRelationRepository.findAllLimit(num);
    }

\}  
整合完毕！

别忘了在启动类开启缓存！

六：整合Redis  
Redis 优势

性能极高 – Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。  
丰富的数据类型 – Redis支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。  
原子 – Redis的所有操作都是原子性的，意思就是要么成功执行要么失败完全不执行。单个操作是原子性的。多个操作也支持事务，即原子性，通过MULTI和EXEC指令包起来。  
丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性  
1.启动Redis  
下载地址：[https://github.com/MicrosoftArchive/redis/releases][https_github.com_MicrosoftArchive_redis_releases]  
这里写图片描述

2.导入依赖  
就只需要这一个依赖！不需要spring-boot-starter-cache

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

当你导入这一个依赖时，SpringBoot的CacheManager就会使用RedisCache。

如果你的Redis使用默认配置，这时候已经可以启动程序了。

3.配置Redis

# Redis数据库索引（默认为0）
    spring.redis.database=1
    # Redis服务器地址
    spring.redis.host=127.0.0.1
    # Redis服务器连接端口
    spring.redis.port=6379
    # Redis服务器连接密码（默认为空）
    spring.redis.password=
    # 连接池最大连接数（使用负值表示没有限制）
    spring.redis.pool.max-active=1000
    # 连接池最大阻塞等待时间（使用负值表示没有限制）
    spring.redis.pool.max-wait=-1
    # 连接池中的最大空闲连接
    spring.redis.pool.max-idle=10
    # 连接池中的最小空闲连接
    spring.redis.pool.min-idle=2
    # 连接超时时间（毫秒）
    spring.redis.timeout=0

4.模板编程  
除了使用注解，我们还可以使用Redis模板。  
Spring boot集成 Redis 客户端jedis。封装Redis 连接池，以及操作模板。

@Autowired
        private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;//操作key-value都是字符串
    
        @Autowired
        private RedisTemplate redisTemplate;//操作key-value都是对象
    
        /**
         *  Redis常见的五大数据类型：
         *  stringRedisTemplate.opsForValue();[String(字符串)]
         *  stringRedisTemplate.opsForList();[List(列表)]
         *  stringRedisTemplate.opsForSet();[Set(集合)]
         *  stringRedisTemplate.opsForHash();[Hash(散列)]
         *  stringRedisTemplate.opsForZSet();[ZSet(有序集合)]
         */
        public void test(){
            stringRedisTemplate.opsForValue().append("msg","hello");
        }

作者：像风一样

出处：[https://www.cnblogs.com/yueshutong/p/9381540.html][https_www.cnblogs.com_yueshutong_p_9381540.html]

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1.  … ↩︎

[root.method.name]: http://root.method.name
[artsian.id]: http://artsian.id
[https_github.com_MicrosoftArchive_redis_releases]: https://github.com/MicrosoftArchive/redis/releases
[https_www.cnblogs.com_yueshutong_p_9381540.html]: https://www.cnblogs.com/yueshutong/p/9381540.html