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Spring Cache——redis_spring.cache.redis.key-prefix

作者：AllinToyou | 2024-04-09 02:26:41

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spring.cache.redis.key-prefix

1. 简介

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xxCache的实现，如RedisCache、EhCache、ConcurrentMapCache等。

每次调用需要缓存功能的方法时，Spring会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，需要关注一下两点：
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

2. 整合Spring Cache简化开发

2.1 开发步骤

2.1.1 依赖引入

1）引入cache场景


<!-- 引入spring cache -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-cache</artifactId>
</dependency>

2）引入具体缓存组件

这里以redis为例


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

2.1.2 配置

1）boot的自动配置类CacheAutoConfiguration自动配置好缓存管理器

2）在application.yml中配置缓存组件类型


## 指定缓存组件类型
spring.cache.type=redis

注意：这个是最简单的配置，其他的都是用默认值

2.1.3 缓存相关注解

1）@Cacheable：触发将数据保存到缓存的操作
2）@CacheEvict：触发将数据从缓存中删除的操作
3）@CachePut：以不影响方法执行的方式更新缓存
4）@Caching：组合多个缓存操作
5）@CacheConfig：在类级别共享缓存的相同配置

2.1.4 测试使用缓存

1）开启缓存功能

在启动类上使用注解@EnableCaching开启缓存功能

2）使用注解


@Cacheable({"category"})   // 代表当前方法的结果需要缓存，如果缓存中有，方法不用调用，如果缓存中没有，会调用方法，最后将方法的结果放入缓存
public List<CategoryEntity> getLevel1Categorys() {
    List<CategoryEntity> entities = this.baseMapper.selectList(new QueryWrapper<CategoryEntity>().eq("parent_cid", 0));
    return entities;
}

测试：第一次访问从数据库查询，之后的访问都不会走数据库了，查看redis，缓存中有数据。

注意：

1）key默认自动生成，key的值为 “缓存的名称” + "：：" + “SimpleKey[]”

2）缓存的value的值默认采用的是JDK序列化机制，将序列化后的数据存入redis

3）默认时间是-1，也就是永不过期

2.2 自定义设置

2.2.1 指定生成的缓存的key

注解@Cacheable还可以指定key的值，看其定义，如图：

可以知道，key的值为一个SPEL表达式，我们可以动态的使用当前方法名来作为缓存的key，同时也可以指定我们自定义的字符串作为key的值，当使用字符串的时候，需要用单引号括起来。具体的表达式的写法可以参看spring Cache官方说明

例如：

1）动态使用当前方法名作为缓存的key


@Cacheable(value={"category"},key = "#root.methodName")
public List<CategoryEntity> getLevel1Categorys() {
    System.out.println("getLevel1Categorys...");
    List<CategoryEntity> entities = this.baseMapper.selectList(new QueryWrapper<CategoryEntity>().eq("parent_cid", 0));
    return entities;
}

redis缓存结果如图：

2）使用字符串作为缓存的key


@Cacheable(value={"category"},key = "'level1Categorys'")  // 代表当前方法的结果需要缓存，如果缓存中有，方法不用调用，如果缓存中没有，会调用方法，最后将方法的结果放入缓存
public List<CategoryEntity> getLevel1Categorys() {
    System.out.println("getLevel1Categorys...");
    List<CategoryEntity> entities = this.baseMapper.selectList(new QueryWrapper<CategoryEntity>().eq("parent_cid", 0));
    return entities;
}

redis缓存结果如图：

注意：

@Cacheable注解还有一个同步属性sync，默认是false，表示非同步，加上sync=true之后，当有并发缓存的时候，就会走加了锁的方法来缓存数据。

2.2.2 设置缓存有效期

设置缓存有效期为1小时


## 设置缓存过期时间 单位是毫秒
spring.cache.redis.time-to-live=3600000

修改缓存的key名称，再次访问，redis缓存如图：

可以看到现在的TTL还剩下3593 说明设置生效。如果没有设置，那么TTL的值为-1，如图：

2.2.3 将数据保存为JSON格式

编写一个配置类，将缓存相关的配置都配置在该类上


/*
* 缓存相关的配置类
* 将所有与缓存相关的配置都写在该类下，包括开启缓存的注解@EnableCaching也从启动类移动到这里
 * */
@Configuration
@EnableCaching
public class MyCacheConfig {
    @Bean
    RedisCacheConfiguration redisCacheConfiguration(){
        RedisCacheConfiguration config = RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig();
        // 设置key的序列化机制  使用默认的
        // 接收一个RedisSerializer类型的序列化器
        config = config.serializeKeysWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(new StringRedisSerializer()));
        // 设置值的序列化器  使用fastJSON序列化器
        config = config.serializeValuesWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(new GenericFastJsonRedisSerializer()));
        return config;
    }
}

访问，redis结果如图：

根据redis显示的信息，发现现在使用的是json序列化器了，但是，TTL又为-1了，这表明，指定了配置类之后，配置文件中的配置失效了，需要将配置文件中的设置在该类中进行设置。

步骤：

1）开启属性配置绑定功能

@EnableConfigurationProperties(CacheProperties.class)

2）参数化CacheProperties

3）获取redisProperties

4）copy源代码中对配置类的处理

代码如下：

完整的配置如下：


package com.bjc.gulimall.product.config;
 
import com.alibaba.fastjson.support.spring.GenericFastJsonRedisSerializer;
import org.springframework.boot.autoconfigure.cache.CacheProperties;
import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
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.serializer.RedisSerializationContext;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;
 
/*
* 缓存相关的配置类
* 将所有与缓存相关的配置都写在该类下，包括开启缓存的注解@EnableCaching也从启动类移动到这里
 * */
@Configuration
@EnableCaching
@EnableConfigurationProperties(CacheProperties.class)  // 开启属性配置绑定功能
public class MyCacheConfig {
 
    // 方法中的参数都会去容器中进行查找确定，所以我们可以直接将CacheProperties指定在配置方法上，就可以使用CacheProperties了
    @Bean
    RedisCacheConfiguration redisCacheConfiguration(CacheProperties cacheProperties){
        RedisCacheConfiguration config = RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig();
        // 设置key的序列化机制  使用默认的
        // 接收一个RedisSerializer类型的序列化器
        config = config.serializeKeysWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(new StringRedisSerializer()));
        // 设置值的序列化器  使用fastJSON序列化器
        config = config.serializeValuesWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(new GenericFastJsonRedisSerializer()));
        /*
            设置配置文件中的设置
            将RedisCacheConfiguration中的代码直接拿过来
            注意：
                源代码中  Redis redisProperties = this.cacheProperties.getRedis();
                进入getRedis，可以看到CacheProperties跟配置文件ConfigurationProperties是绑定在一起的，
                    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.cache")
                发现该配置类对象并未加入到spring容器中，所以，我们需要将该配置类(CacheProperties)加入到容器中
        */
        CacheProperties.Redis redisProperties = cacheProperties.getRedis();
        if (redisProperties.getTimeToLive() != null) {
            config = config.entryTtl(redisProperties.getTimeToLive());
        }
 
        if (redisProperties.getKeyPrefix() != null) {
            config = config.prefixKeysWith(redisProperties.getKeyPrefix());
        }
 
        if (!redisProperties.isCacheNullValues()) {
            config = config.disableCachingNullValues();
        }
 
        if (!redisProperties.isUseKeyPrefix()) {
            config = config.disableKeyPrefix();
        }
 
        return config;
    }
}

重启，访问，redis如下：

2.2.4 其他设置


## 配置key的前缀
spring.cache.redis.key-prefix=CACHE_
## 配置key的前缀  如果指定了前缀，就用指定的，如果没有，就默认使用缓存的名字作为前缀
spring.cache.redis.use-key-prefix=true
 
## 是否缓存空值  配置之后可以解决《 缓存穿透 》问题
spring.cache.redis.cache-null-values=true

2.3 @CacheEvict注解使用

使用该注解就表示系统默认缓存策略为失效模式（也就是有更新先删除在缓存）

该注解的使用很简单，只需要在更新方法上加上注解，并指定与@Cacheable注解相同的value与key即可

例如：


@Override
@CacheEvict(value={"category"},key = "'getLevel1Categorys'")
@Transactional
public void updateCategory(CategoryEntity category) {
    // 1. 修改分类表
    baseMapper.updateById(category);
    // 2. 修改品牌分类关系表
    if(StringUtils.isNotEmpty(category.getName())){
        CategoryBrandRelationEntity entity = new CategoryBrandRelationEntity();
        entity.setCatelogId(category.getCatId());
        entity.setCatelogName(category.getName());
        QueryWrapper<CategoryBrandRelationEntity> wraper = new QueryWrapper();
        wraper.eq("catelog_id",category.getCatId());
        categoryBrandRelationDao.update(entity,wraper);
    }
 
    // 3. TODO 修改其他分类关系
}

如图：

注意：因为在@Cacheable注解上，key的值为方法名，如图：

所以，这里的key也要指定为@Cacheable注解所在的方法的方法名，要记得，需要用单引号将方法名引起来，因为key跟的是SPEL表达式。

2.4 @Caching注解的使用

该注解可以组合多个缓存操作。当我们执行更新操作的时候，需要更新多个缓存的时候，这时候就需要使用该注解

2.4.1 方式一

指定多个


@Override
@Caching(evict = {
        @CacheEvict(value={"category"},key = "'getLevel1Categorys'"),
        @CacheEvict(value={"category"},key = "'getCatagoryJson'")
})
@Transactional
public void updateCategory(CategoryEntity category) {
    // 1. 修改分类表
    baseMapper.updateById(category);
    // 2. 修改品牌分类关系表
    if(StringUtils.isNotEmpty(category.getName())){
        CategoryBrandRelationEntity entity = new CategoryBrandRelationEntity();
        entity.setCatelogId(category.getCatId());
        entity.setCatelogName(category.getName());
        QueryWrapper<CategoryBrandRelationEntity> wraper = new QueryWrapper();
        wraper.eq("catelog_id",category.getCatId());
        categoryBrandRelationDao.update(entity,wraper);
    }
 
    // 3. TODO 修改其他分类关系
}

2.4.2 使用@CacheEvict指定分区

@CacheEvict(value = {"category"},allEntries = true)

从这个例子，可以看出在使用缓存的时候，指定分区的必要性。因此，存储同一类型的数据，都可以指定成同一个分区

3. Spring Cache缓存的不足

对于读模式，sprig cache对缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩等场景都要考虑

1）缓存穿透：查询一个null数据，在SpringCache中，可以缓存空数据，通过配置spring.cache.redis.cache-null-values=true

2）缓存击穿：大量并发进来同时查询一个正好过期的数据。默认没有加锁，通过sync=true来解决

3）缓存雪崩：大量的key同时过期，指定过期时间spring.cache.redis.time-to-live=3600000来解决

但是对于写模式，没有过多考虑，所以，对于读多写少即一致性要求不高的数据可以使用spring-cache，对于写比较多的场景，如果业务场景对一致性要求不高，只要缓存的数据设置了过期时间就足够了，对于那些对一致性要求比较高的数据，需要特殊设计

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