SpringBoot缓存管理

1、默认缓存管理

Spring框架支持透明地向应用程序添加缓存对缓存进行管理，其管理缓存的核心是将缓存应用于
操作数据的方法，从而减少操作数据的执行次数，同时不会对程序本身造成任何干扰。

Spring Boot继承了Spring框架的缓存管理功能，通过使用@EnableCaching注解开启基于注解的缓存支持，Spring Boot就可以启动缓存管理的自动化配置。

接下来针对Spring Boot支持的默认缓存管理进行讲解

 

2、基础环境搭建

2.1、准备数据

使用创建的springbootdata的数据库，该数据库有两个表t_article和t_comment

2.2、创建项目,功能编写

（1）在Dependencies依赖选择项中添加SQL模块中的JPA依赖、MySQL依赖和Web模块中的Web依赖

（2）编写数据库表对应的实体类，并使用JPA相关注解配置映射关系

package com.lagou.pojo;
 
import javax.persistence.*;
 
@Entity(name = "t_comment") // 使用这种方式，那么我么在编写原生sql语句的时候就不在需要添加，nativeQuery = true这个属性
/* @Entity
@Table(name = "t_comment") 使用这种方式配置映射实体类，当我们编写原生sql语句进行查询时，我们就必须要加上nativeQuery = true这个属性，否则会报错
*/
public class Comment {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Integer id;
    private String content;
    private String author;
    @Column(name = "a_id")
    private Integer aId;
 
    @Override
    public String toString() {
        return "Comment{" +
                "id=" + id +
                ", content='" + content + '\'' +
                ", author='" + author + '\'' +
                ", aId=" + aId +
                '}';
    }
 
    public Integer getId() {
        return id;
    }
 
    public void setId(Integer id) {
        this.id = id;
    }
 
    public String getContent() {
        return content;
    }
 
    public void setContent(String content) {
        this.content = content;
    }
 
    public String getAuthor() {
        return author;
    }
 
    public void setAuthor(String author) {
        this.author = author;
    }
 
    public Integer getaId() {
        return aId;
    }
 
    public void setaId(Integer aId) {
        this.aId = aId;
    }
}

（3）编写数据库操作的Repository接口文件 

package com.lagou.repository;
 
import com.lagou.pojo.Comment;
import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;
import org.springframework.data.jpa.repository.Modifying;
import org.springframework.data.jpa.repository.Query;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
 
 
public interface CommentRepository extends JpaRepository<Comment, Integer> {
    // 根据评论id修改评论作者author
    @Transactional
    @Modifying // update操作需要加上此注解
    @Query(value = "update t_comment c set c.author = ?1 where c.id=?2", nativeQuery = true)
    public int updateComment(String author, Integer id);
}
 

（4）编写service层

package com.lagou.service;
 
import com.lagou.pojo.Comment;
import com.lagou.repository.CommentRepository;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;
import org.springframework.stereotype.Service;
 
import java.util.Optional;
 
@Service
public class CommentService {
    @Autowired
    private CommentRepository commentRepository;
 
    /**
     * @Cacheable: 将该方法查询结果comment存放在SpringBoot默认缓存中
     * cacheNames: 起一个缓存的命名空间，对应缓存的唯一标识
     * value：缓存结果   key：默认只有一个参数的情况下，key值默认就是方法参数值; 如果没有参数或者多个参数的情况：会使用SimpleKeyGenerate来为生成key
     */
    @Cacheable(cacheNames = "comment")
    public Comment findCommentById(Integer id) {
        Optional<Comment> byId = commentRepository.findById(id);
        if (byId.isPresent()) {
            Comment comment = byId.get();
            return comment;
        }
        return null;
    }
}

（5）编写Controller层

package com.lagou.controller;
 
import com.lagou.pojo.Comment;
import com.lagou.service.CommentService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
 
@RestController
public class CommentController {
    @Autowired
    private CommentService commentService;
    @RequestMapping(value = "/findCommentById")
    public Comment findCommentById(Integer id) {
        Comment comment = commentService.findCommentById(id);
        return comment;
    }
}

（6）编写配置文件

在项目全局配置文件application.properties中编写对应的数据库连接配置

# MySQL数据库连接配置
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/springbootdata?serverTimezone=UTC
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=root
#显示使用JPA进行数据库查询的SQL语句
spring.jpa.show-sql=true
#开启驼峰命名匹配映射
mybatis.configuration.map-underscore-to-camel-case=true
#解决乱码
spring.http.encoding.force-response=true

（7）测试

上图情况，是因为没有在Spring Boot项目中开启缓存管理。在没有缓存管理的情况下，虽然数据表中的数据没有发生变化，但是每执行一次查询操作（本质是执行同样的SQL语句），都会访问一次数据库并执行一次SQL语句 

3、默认缓存体验

在前面搭建的Web应用基础上，开启Spring Boot默认支持的缓存，体验Spring Boot默认缓存的使用效果

（1）使用@EnableCaching注解开启基于注解的缓存支持

package com.lagou;
 
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;
 
@SpringBootApplication
@EnableCaching // 开启springboot基于注解的缓存管理支持
public class SpringCacheApplication {
 
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringCacheApplication.class, args);
    }
 
}

（2）使用@Cacheable注解对数据操作方法进行缓存管理。将@Cacheable注解标注在Service类的查询方法上，对查询结果进行缓存 

// 根据评论id查询评论信息
@Cacheable(cacheNames = "comment")
public Comment findById(int comment_id){
    Optional<Comment> optional = commentRepository.findCommentById(comment_id);
    if(optional.isPresent()){
        return optional.get();
    }
    return null;
}

上述代码中，在CommentService类中的findCommentById(int comment_id)方法上添加了查询缓存注解@Cacheable，该注解的作用是将查询结果Comment存放在Spring Boot默认缓存中名称为comment的名称空间（namespace）中，对应缓存唯一标识（即缓存数据对应的主键k）默认为方法参数comment_id的值 

（3）测试访问

可以看出，再次 执行findCommentById()方法正确查询出用户评论信息Comment，在配置了SpringBoot默认注解后，重复进行同样的查询操作，数据库只执行了一次SQL查询语句，说明项目开启的默认缓存支持已经生效 

• 底层结构：在诸多的缓存自动配置类中, SpringBoot默认装配的是SimpleCacheConfiguration ,他使用的CacheManager 是 ConcurrentMapCacheManager, 使用 ConcurrentMap 当底层的数据结构,按照Cache的名字查询出Cache, 每一个Cache中存在多个k-v键值对,缓存值 

4、缓存注解介绍 

刚刚通过使用@EnableCaching、@Cacheable注解实现了Spring Boot默认的基于注解的缓存管理，除此之外，还有更多的缓存注解及注解属性可以配置优化缓存管理 

4.1、@EnableCaching注解

@EnableCaching是由spring框架提供的，springboot框架对该注解进行了继承，该注解需要配置在类上（在中，通常配置在项目启动类上），用于开启基于注解的缓存支持

4.2、@Cacheable注解

@Cacheable注解也是由spring框架提供的，可以作用于类或方法（通常用在数据查询方法上），用于对方法结果进行缓存存储。注解的执行顺序是，先进行缓存查询，如果为空则进行方法查询，并将结果进行缓存；如果缓存中有数据，不进行方法查询，而是直接使用缓存数据

@Cacheable注解提供了多个属性，用于对缓存存储进行相关配置

执行流程&时机

方法运行之前，先去查询Cache（缓存组件），按照cacheNames指定的名字获取，（CacheManager先获取相应的缓存），第一次获取缓存如果没有Cache组件会自动创建；去Cache中查找缓存的内容，使用一个key，默认就是方法的参数，如果多个参数或者没有参数，是按照某种策略生成的，默认是使用KeyGenerator生成的，使用SimpleKeyGenerator生成key，SimpleKeyGenerator生成key的默认策略：

常用的SPEL表达式

4.3、@CachePut注解

目标方法执行完之后生效, @CachePut被使用于修改操作比较多,哪怕缓存中已经存在目标值了,但是这个注解保证这个方法依然会执行,执行之后的结果被保存在缓存中

@CachePut注解也提供了多个属性，这些属性与@Cacheable注解的属性完全相同。

更新操作,前端会把id+实体传递到后端使用,我们就直接指定方法的返回值从新存进缓存时的key="#id" , 如果前端只是给了实体,我们就使用key="#实体.id" 获取key. 同时,他的执行时机是目标方法结束后执行, 所以也可以使用 key="#result.id" , 拿出返回值的id

4.4、@CacheEvict注解 

@CacheEvict注解是由Spring框架提供的，可以作用于类或方法（通常用在数据删除方法上），该注解的作用是删除缓存数据。@CacheEvict注解的默认执行顺序是，先进行方法调用，然后将缓存进行清除。