Spring Cache(边路缓存)

一、Spring Cache介绍

Spring Cache 是Spring - context-xxx.jar中提供的功能，可以结合EHCache，Redis等缓存工具使用。给用户提供非常方便的缓存处理，缓存基本判断等操作,可以直接使用注解实现。 ​ 在包含了Spring - context-xxx.jar的Spring Boot项目中，在启动类中添加@EnableCaching注解，即可开启缓存功能。默认Spring Cache是不开启。

二、Spring Cache加载缓存工具顺序

只要检测到项目中配置了下面缓存工具（导入了依赖，在Spring容器中发现对应工具的内容），无论导入多少个缓存工具依赖，只用优先级最高的一个。 ​ 默认寻找缓存工具的顺序：（为什么Redis配置上就可以用的原因）

1. Generic

2. JCache (JSR-107) (EhCache 3, Hazelcast, Infinispan, and others)

3. EhCache 2.x

4. Hazelcast

5. Infinispan

6. Couchbase

7. Redis

8. Caffeine

9. Simple

三、基于Spring Cache完成缓存管理

（1）导入依赖

<parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
    <version>2.3.12.RELEASE</version>
</parent>
<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

（2）编写配置文件

spring:
  redis:
    host: 192.168.8.128
    port: 6379 # 默认值，可省略

（3）编写启动类

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

四、使用

（1）Cacheable：查询缓存的注解

@Service
public class SpringCacheServiceImpl implements SpringCacheService {
    
    /**
     * 查询数据
     * Cacheable - 查询缓存的注解。
     *  固定流程：
     *   1. 根据key访问缓存服务器，查询缓存数据。
     *   2. 判断缓存查询结果
     *     2.1 缓存查询有结果，直接返回。当前方法不执行
     *     2.2 缓存查询无结果，进入后续流程。
     *   3. 执行当前方法代码逻辑。
     *   4. 代码返回值作为value，保存到缓存服务器中。
     *   5. 返回方法的返回结果。
     *  属性：
     *   完整的缓存key是： cacheNames + "::" + key
     *   cacheNames - 缓存key的前缀,字符串类型。只能使用字符串字面值赋值。
     *   key - 缓存key的后缀。字符串类型。可以使用字符串字面值和SpringEL表达式赋值。
     *    赋值的时候，如果是字符串的字面值，必须使用 '' 标记。
     * @return
     */
    @Override
    @Cacheable(cacheNames = "test", key = "'getAll'")
    public List<String> getAll() {
        // 模拟数据库访问
        System.out.println("开始访问数据库。。。。");
        List<String> result = new ArrayList<>();
        for(int i = 0; i < 5; i++){
            result.add("user-" + i);
        }
        System.out.println("数据库查询结束，查询结果是：" + result);
        return result;
    }
}

/**
 * 主键查询
 *  缓存的key必须和方法参数的值相关。
 *
 *  使用SpringEL，访问方法的参数表。
 *  访问方式有：
 *   #root.method.args[下标]
 *   #方法参数变量名
 *
 *  常见的key属性赋值方式是： 方法名称(参数值)
 */
@Override
@Cacheable(cacheNames = "test", key = "#root.methodName + '(' +  #id + ')'")
public String getById(Long id) {
	System.out.println("开始访问数据库....");
	String result = "getById - " + id;
	System.out.println("访问数据库结束，查询结果是：" + result);
 
	return result;
}

（2）CachePut： 保存数据到缓存服务器。

/**
 * 新增
 * 希望保存数据成功后，同时缓存到Redis中。
 * 后续主键查询的时候，可以减少数据库查询次数。
 *
 * CachePut - 保存数据到缓存服务器。是针对新增和更新使用的缓存注解。
 *  固定流程：
 *   1. 执行当前方法。
 *   2. 根据注解拼接key，把方法的返回值作为value，保存的缓存服务器。
 *   3. 方法返回
 * @return
 */
@Override
@CachePut(cacheNames = "test", key = "'getById(' + #id + ')'")
public String add(Long id, String name) {
    // 完整的数据
    String data = name + " - " + id;
    // 保存到数据库
    System.out.println("保存数据 【" + data + "】 到数据库");
​
    return data;
}

（3）CacheEvict：缓存淘汰。

/**
 * 根据主键删除数据
 * 当删除数据库数据成功后，也要删除缓存中的数据。避免查询的时候，基于缓存，
 * 查询到脏数据。
 *
 * CacheEvict - 缓存淘汰。
 *  固定流程：
 *   1. 执行方法
 *   2. 根据注解中的key，访问缓存服务器，删除键值对
 *   3. 方法返回。
 *
 *  属性：
 *   allEntries - 布尔类型。是否删除cacheNames作为前缀的所有键值对。默认false。
 *     谨慎使用。
 */
@Override
@CacheEvict(cacheNames = "test", key = "'getById(' + #id + ')'")
public String removeById(Long id) {
	System.out.println("删除数据，主键是：" + id);
 
	return "删除主键是" + id + "数据";
}

（4）CachConfig：公共前缀，使用在类上

@CachConfig(cacheNames = "test"）

五、condition和unless属性

（1） condition

condition是普通条件。如果条件成立则进行缓存。此判断为进入到方法体之前的判断，所以#result不允许用在这里。如果在condition中出现#result会导致条件恒不成立，不进行缓存。

@Override
@Cacheable(/*cacheNames = "test", */key = "#root.methodName + '(' +  #id + ')'",
		condition = "#id >= 10"
)
public String getById(Long id) {
	System.out.println("开始访问数据库....");
	String result = "getById - " + id;
	System.out.println("访问数据库结束，查询结果是：" + result);
 
	return result;
}

（2）unless

unless是方法执行完成后的条件，当符合条件不被缓存。注意：#result只能写在这个属性中。多用在返回结果为null时不缓存效果。

@Override
@Cacheable(/*cacheNames = "test", */key = "#root.methodName + '(' +  #id + ')'",
		unless = "#id >= 10"
)
public String getById(Long id) {
	System.out.println("开始访问数据库....");
	String result = "getById - " + id;
	System.out.println("访问数据库结束，查询结果是：" + result);
 
	return result;
}

（3）SpringEL中的常见变量

 六、Spring Cache缓存管理器配置

@Configuration
public class MySpringCacheConfiguration {
    /**
     * 创建一个CacheManager，缓存管理器。
     * 实现缓存的访问配置管理。
     * 如：缓存有效期。键值对的序列化方式等。
     * 在SpringCache技术中，要求，一个Spring容器上下文只有唯一的CacheManager对象。
     *
     * RedisCacheManager - Redis缓存服务器的管理工具。
     */
    @Bean
    public CacheManager cacheManager(RedisConnectionFactory factory){
        // 创建默认的缓存配置管理。
        RedisCacheConfiguration configuration =
                RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig();
 
        // 配置，可以提供缓存有效期和键值对序列化器等。
        // RedisCacheConfiguration设计比较特殊。每个配置的修改，都会创建一个新的RedisCacheConfiguration对象并返回。
        configuration =
                configuration
                .serializeKeysWith(
                        RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(
                                new StringRedisSerializer()
                        )
                ) // 设置key的序列化工具
                .serializeValuesWith(
                        RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(
                                new GenericJackson2JsonRedisSerializer()
                        )
                ) // 设置value的序列化工具
                .entryTtl(Duration.ofMinutes(30L)) // 设置所有键值对的有效期
                .disableCachingNullValues() ; // 是否忽略value为null的数据缓存保存过程。
 
        // 使用构建器，默认构建的管理器，是默认配置逻辑。
        // 永久保存数据，key是字符串序列化工具。value是JDKSerializable序列化工具
        // 可以提供自定义的配置逻辑。 RedisCacheConfiguration
        RedisCacheManager redisCacheManager =
                RedisCacheManager
                        .builder() // 构建器。用于构建RedisCacheManager的工具。必须提供连接工厂
                        .cacheWriter(  // 提供连接工厂
                                RedisCacheWriter.lockingRedisCacheWriter(factory)
                        )
                        .cacheDefaults(configuration) // 基于提供的配置，创建管理器。
                        .build();
        return redisCacheManager;
    }
 
}