一、什么是緩存 Cache

Cache 一詞最早來(lái)自于CPU設(shè)計(jì)

當(dāng)CPU要讀取一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，首先從CPU緩存中查找，找到就立即讀取并送給CPU處理；沒(méi)有找到，就從速率相對(duì)較慢的內(nèi)存中讀取并送給CPU處理，同時(shí)把這個(gè)數(shù)據(jù)所在的數(shù)據(jù)塊調(diào)入緩存中，可以使得以后對(duì)整塊數(shù)據(jù)的讀取都從緩存中進(jìn)行，不必再調(diào)用內(nèi)存。正是這樣的讀取機(jī)制使CPU讀取緩存的命中率非常高（大多數(shù)CPU可達(dá)90%左右），也就是說(shuō)CPU下一次要讀取的數(shù)據(jù)90%都在CPU緩存中，只有大約10%需要從內(nèi)存讀取。這大大節(jié)省了CPU直接讀取內(nèi)存的時(shí)間，也使CPU讀取數(shù)據(jù)時(shí)基本無(wú)需等待?？偟膩?lái)說(shuō)，CPU讀取數(shù)據(jù)的順序是先緩存后內(nèi)存。

再到后來(lái)，出先了硬盤(pán)緩存，然后到應(yīng)用緩存，瀏覽器緩存，Web緩存，等等！

緩存為王??！

Spring Cache

Spring Cache是Spring針對(duì)Spring應(yīng)用，給出的一整套應(yīng)用緩存解決方案。

Spring Cache本身并不提供緩存實(shí)現(xiàn)，而是通過(guò)統(tǒng)一的接口和代碼規(guī)范，配置、注解等使你可以在Spring應(yīng)用中使用各種Cache，而不用太關(guān)心Cache的細(xì)節(jié)。通過(guò)Spring Cache ，你可以方便的使用

各種緩存實(shí)現(xiàn)，包括ConcurrentMap,Ehcache 2.x,JCache,Redis等。

Spring中Cache的定義

Sping 中關(guān)于緩存的定義，包括在接口 org.springframework.cache.Cache 中，

它主要提供了如下方法

// 根據(jù)指定key獲取值
<T> T get(Object key, Class<T> type)
// 將指定的值，根據(jù)相應(yīng)的key，保存到緩存中
void put(Object key, Object value);
// 根據(jù)鍵，回收指定的值
void evict(Object key)

從定義中不難看著,Cache 事實(shí)上就是一個(gè)key-value的結(jié)構(gòu)，我們通過(guò)個(gè)指定的key來(lái)操作相應(yīng)的value

Cache Manager

Cache是key-value的集合，但我們?cè)陧?xiàng)目中，可能會(huì)存在各種業(yè)務(wù)主題的不同的Cache，比如用戶(hù)的cache,部門(mén)的Cache等，這些cache在邏輯上是分開(kāi)的。為了區(qū)分這些Cache，提供了org.springframework.cache.CacheManager用來(lái)管理各種Cache.該接口只包含兩個(gè)方法

// 根據(jù)名字獲取對(duì)應(yīng)主題的緩存
Cache getCache(String name);
// 獲取所有主題的緩存
Collection<String> getCacheNames();

在該接口中，不允許對(duì)Cache進(jìn)行增加、刪除操作，這些操作應(yīng)該在各種CacheManager實(shí)現(xiàn)的內(nèi)部完成，而不應(yīng)該公開(kāi)出來(lái)。

基于注解的緩存

對(duì)數(shù)據(jù)的緩存操作，理論上和業(yè)務(wù)本身的相關(guān)性不大，我們應(yīng)當(dāng)把對(duì)Cache的讀寫(xiě)操作從主要代碼邏輯中分離出來(lái)。Spring分離的方式就是基于注解的（當(dāng)然像JSR-107等也是基于注解的）。

Spring 提供了一系列的注解，包括@Cacheable，@CachePut，@CacheEvict等一系列注解來(lái)簡(jiǎn)化我們對(duì)緩存的操做，這些注解都位于org.springframework.cache.annotation包下。

二、例子

一個(gè)簡(jiǎn)單的Spring Boot使用Spring Cache的例子

我們一步一步，來(lái)構(gòu)建一個(gè)基于Spring Boot Cache的例子

新建一個(gè)Spring Boot 項(xiàng)目，引入如下依賴(lài)

<dependencies>
  <dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-cache</artifactId>
  </dependency>
  <dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
  </dependency>

  <dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
    <scope>test</scope>
  </dependency>
</dependencies>

其中，spring-boot-starter-cache是cache關(guān)鍵依賴(lài)。

修改Application類(lèi)，加入啟用緩存的注解@EnableCaching

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

@EnableCache注解啟動(dòng)了Spring的緩存機(jī)制，它會(huì)使應(yīng)用檢測(cè)所有緩存相關(guān)的注解并開(kāi)始工作，同時(shí)還會(huì)創(chuàng)建一個(gè)CacheManager的bean,可以被我們的應(yīng)用注入使用。

新建一個(gè)RestController類(lèi)

@RestController
@RequestMapping("/")
public class CacheController {
  @Autowired
  private CacheTestService cacheTestService;
  /**
   * 根據(jù)ID獲取信息
   * 
   * @param id
   * @return
   */
  @GetMapping("{id}")
  public String test(@PathVariable("id") String id) {
    return cacheTestService.get(id);
  }
  /**
   * 刪除某個(gè)ID的信息
   * 
   * @param id
   * @return
   */
  @DeleteMapping("{id}")
  public String delete(@PathVariable("id") String id) {
    return cacheTestService.delete(id);
  }
  /**
   * 保存某個(gè)ID的信息
   * 
   * @param id
   * @return
   */
  @PostMapping
  public String save(@RequestParam("id") String id, @RequestParam("value") String value) {
    return cacheTestService.save(id, value);
  }
  /**
   * 跟新某個(gè)ID的信息
   * 
   * @param id
   * @return
   */
  @PutMapping("{id}")
  public String update(@PathVariable("id") String id, @RequestParam("value") String value) {
    return cacheTestService.update(id, value);
  }
}

該類(lèi)調(diào)用某個(gè)Service來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)際的增刪改查操作。

Service 實(shí)現(xiàn)

接下來(lái)，我們要實(shí)現(xiàn)我們的Service

@Service
public class SimpleCacheTestServiceImpl implements CacheTestService {
  private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(SimpleCacheTestServiceImpl.class);
  private final Map<String, String> enties = new HashMap<>();
  public SimpleCacheTestServiceImpl() {
    enties.put("1", "this no 1");
  }
  @Autowired
  private CacheManager cacheManager;
  @Override
  @Cacheable(cacheNames = "test")
  public String get(String id) {
    // 記錄數(shù)據(jù)產(chǎn)生的時(shí)間，用于測(cè)試對(duì)比
    long time = new Date().getTime();
    // 打印使用到的cacheManager
    logger.info("The cacheManager is" + cacheManager);
    // 當(dāng)數(shù)據(jù)不是從cache里面獲取時(shí)，打印日志
    logger.info("Get value by id=" + id + ", The time is " + time);
    return "Get value by id=" + id + ",the value is" + enties.get(id);
  }
  @Override
  public String delete(String id) {
    return enties.remove(id);
  }
  @Override
  public String save(String id, String value) {    
    logger.info("save value " + value + " with key " + id);
    enties.put(id, value);
    return value;
  }
  @Override
  public String update(String id, String value) {
    return enties.put(id, value);
  }
}

緩存

首先在get方法上加上 @Cacheable 注解，運(yùn)行代碼測(cè)試。

我們使用postman做測(cè)試，測(cè)試地址為 http://localhost:8080/1 ，瀏覽器響應(yīng)Get value by id=1,the value isthis no 1，服務(wù)器控制臺(tái)打印兩行日志

Get value by id=1,the value isthis no 1 
Get value by id=1, The time is 1516004770216 

但我們?cè)俅嗡⑿聻g覽器地址時(shí)，瀏覽器正常返回，但控制臺(tái)已經(jīng)不再打印了，原因是第二次調(diào)用時(shí)，Spring 已經(jīng)不再執(zhí)行方法，而是直接獲取緩存的值。 Spring Cache將函數(shù)的返回值以函數(shù)參數(shù)為key,緩存在了名為test的緩存中 。

這里我們使用了 @Cacheable 注解，注解中的cacheNames指定了這里讀取的是哪個(gè)Cache。這里會(huì)在cacheName="test"的cache中去查找key是id的緩存對(duì)象。

刪除緩存中的數(shù)據(jù)

在上面的程序中，如果我們通過(guò)delete請(qǐng)求刪除指定值，發(fā)送delete請(qǐng)求到 http://localhost:8080/1 ,這個(gè)時(shí)候，值已經(jīng)從map中刪除了，但我們get 請(qǐng)求到 http://localhost:8080/1 的時(shí)候，仍然可以拿到值，這是因?yàn)槲覀冊(cè)趧h除數(shù)據(jù)的時(shí)候，沒(méi)有刪除緩存中的數(shù)據(jù)，而在前面的get方法中，方法的運(yùn)行結(jié)果仍然被保存著，Spring不會(huì)去重新讀取，而是直接讀取緩存。這個(gè)時(shí)候，我們?cè)诜椒ㄇ懊婕由献⒔?/p>

@Override
@CacheEvict(cacheNames = "test")
public String delete(String id) {
  return enties.remove(id);
}

先后測(cè)試，首先調(diào)用get請(qǐng)求，會(huì)正確顯示返回值為Get value by id=1,the value is 1

然后調(diào)用delete請(qǐng)求。將數(shù)據(jù)從cache和map中刪除，再次調(diào)用get請(qǐng)求，這時(shí)返回Get value by id=1,the value is null，代表該值確實(shí)從緩存中刪除了。

這里我們使用了 @CacheEvict 注解，cacheNames指定了刪除哪個(gè)cache中的數(shù)據(jù)， 默認(rèn)會(huì)使用方法的參數(shù)作為刪除的key

更新緩存

當(dāng)程序到這里時(shí)，如果我們運(yùn)行post請(qǐng)求，請(qǐng)求體為 id=1&value=new1，這時(shí)控制臺(tái)打印save value new value1 with key 1，代碼會(huì)將值保存到map中，但我們運(yùn)行g(shù)et請(qǐng)求時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)返回值仍然是之前的狀態(tài)。這是我們可以使用

@Override
@CachePut(cacheNames = "test", key = "#id")
public String save(String id, String value) {
  logger.info("save value " + value + " with key " + id);
  return enties.put(id, value);
}

重新執(zhí)行代碼，我們先發(fā)送delete請(qǐng)求，從map和和cache中刪除數(shù)據(jù)。然后再發(fā)送post請(qǐng)求，寫(xiě)入數(shù)據(jù)到map中。最后再發(fā)送get請(qǐng)求，會(huì)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在可以正確的取到值了，控制臺(tái)也沒(méi)有打印從map中獲取數(shù)據(jù)的日志。

這里用到了 @CachePut 注解，這個(gè)注解的作用是 將方法的返回值按照給定的key,寫(xiě)入到cacheNames指定的cache中去 。

同樣，我們需要再put方法上加上 @CachePut 注解，讓修改也能刷新緩存中的數(shù)據(jù)。

到這里，一個(gè)簡(jiǎn)單的包含增刪改查的緩存應(yīng)用就完成了。

三、劃重點(diǎn)

幾個(gè)注解

• @EnableCaching 啟用緩存配置
• @Cacheable 指定某個(gè)方法的返回值是可以緩存的。在注解屬性中指定緩存規(guī)則。
• @Cacheput 將方法的返回值緩存到指定的key中
• @CacheEvict 刪除指定的緩存數(shù)據(jù)

注意

@Cacheable和@Cacheput都會(huì)將方法的執(zhí)行結(jié)果按指定的key放到緩存中，@Cacheable在執(zhí)行時(shí)，會(huì)先檢測(cè)緩存中是否有數(shù)據(jù)存在，如果有，直接從緩存中讀取。如果沒(méi)有，執(zhí)行方法，將返回值放入緩存，而@Cacheput會(huì)先執(zhí)行方法，然后再將執(zhí)行結(jié)果寫(xiě)入緩存。 使用@Cacheput的方法一定會(huì)執(zhí)行

完整的示例代碼在 https://github.com/ldwqh0/cache-test

總結(jié)

以上所述是小編給大家介紹的Spring Boot 中使用cache緩存的方法，希望對(duì)大家有所幫助，如果大家有任何疑問(wèn)請(qǐng)給我留言，小編會(huì)及時(shí)回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對(duì)腳本之家網(wǎng)站的支持！

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