从 0 学习 Spring 缓存数据

前言

昨天在开发业务时，打算加入缓存层来提升系统响应速度。查找了一些资料，发现 Spring 的缓存功能十分强大！只须要添加少许的代码，就能够轻松缓存方法所返回的对象。这篇文章经过描述一个实际使用例子，介绍 Spring Cache 的使用限制以及注意事项。redis

环境准备

Redis 5+
JDK 1.8+
Gradle 6+
一款你喜好的 IDE

实践过程

添加依赖

打开 build.gradle 文件，添加 Spring Cache 依赖。spring

implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-cache'
implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-redis'
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建立模型

@Data
@AllArgsConstructor
public class Post implements Serializable {

    private Long id;

    private String title;

    private String content;
}
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PS：这里使用到了 Lombok 插件，若是不熟悉可先查询相关资料进行了解。数据库

建立模型仓库

public interface PostRepository {

    Post getById(Long id);

}
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@Component
public class PostRepositoryImpl implements PostRepository {
    @Override
    public Post getById(Long id) {
        // 模拟查询时间
        simulateSlowService();
        return new Post(100L, "title", "content");
    }

    private void simulateSlowService() {
        try {
            Long time = 3000L;
            Thread.sleep(time);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
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编写控制器

@RestController
public class PostController {

    private final PostRepository postRepository;

    public PostController(PostRepository postRepository) {
        this.postRepository = postRepository;
    }

    @GetMapping("posts/{id}")
    public Post getPostById(@PathVariable("id") Long id) {
        return postRepository.getById(id);
    }
}
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针对一些不容易被修改的资源，若是每次都须要到持久化数据库中进行查询，无疑是十分浪费的，体验也差，下面咱们使用 Spring Cache 来改进一波。数组

使用 Spring Cache

@EnableCaching
@SpringBootApplication
public class CacheApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(CacheApplication.class, args);
    }
}
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添加 @EnableCaching 注解启动 Spring Cache。缓存

spring:
  cache:
    type: redis
  redis:
    host: 127.0.0.1
    port: 6379
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这里用 Redis 做为缓存引擎，若是小伙伴想用其余引擎，可自行查阅文档进行配置。markdown

@RestController
public class PostController {

    private final PostRepository postRepository;

    public PostController(PostRepository postRepository) {
        this.postRepository = postRepository;
    }

    @Cacheable(cacheNames = "getPostById", key = "#id")
    @GetMapping("posts/{id}")
    public Post getPostById(@PathVariable("id") Long id) {
        return postRepository.getById(id);
    }
}
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使用 @Cacheable 注解 getPostById 方法，使用了 cacheNames 和 key 参数。这里先不展开说，下面会集中梳理几种注解以及它们的参数意义。app

Spring Cache 注解

Spring Cache 经常使用的 5 个注解，分别是：less

@EnableCaching
@Cacheable
@CachePut
@CacheEvict
@CacheConfig

@EnableCaching

在启动类添加 @EnableCaching 注解让系统开启缓存功能。ide

@Cacheable

功能是开启缓存，能够标记在类上或者是方法上。在调用方法时，会先从缓存中获取结果，若不存在再执行方法。主要参数包括 cacheNames、key、condition 和 unless 等。函数

cacheNames：用于指定缓存存储的集合名，必须填写。
key：缓存对象存储在集合中的 key 值，缺省按照函数的全部参数组合做为 key 值。
condition：缓存对象的条件，需使用 SpEL 表达式。只有知足表达式条件的内容才会被缓存。
unless：缓存对象的条件，需使用 SpEL 表达式。它不一样于 condition 参数的地方在于它的判断时机，该条件是在函数被调用以后才作判断的，因此它能够经过对返回对象进行判断。
keyGenerator：用于指定 key 生成器。若须要自定义 key 生成器，须要实现 KeyGenerator 接口，并使用该参数来指定。
cacheManager：用于指定使用哪一个缓存管理器。
cacheResolver：用于指定使用那个缓存解析器。

@CachePut

针对方法配置，与 @Cacheable 不一样的地方在于它每次都会触发真实方法的调用。简单来讲就是更新缓存数据。主要参数和 @Cacheable 一致。

@CacheEvict

针对方法配置，用来从缓存中移除相应数据。除了与 @Cacheable 相同的参数之外，还有 allEntries 和 beforeInvocation。

allEntries 非必须，默认为 false。当为 true 时，会移除全部数据。
beforeInvocation 非必须，默认为 false，会在调用方法以后移除数据。当为 true 时，会在调用方法以前移除数据。

@CacheConfig

该注解是一个类级注解，可让类下面的方法共享 cacheNames、keyGenerator、cacheManager 和 cacheResolver 参数。

自定义 cacheNames

这里是为了让咱们的缓存注解支持自定义 TTL 失效时间，相似下面这种效果。

// 3600 秒后缓存集合自动过时
@Cacheable(cacheNames = "getPostById#3600", key = "#id")
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为了实现这种效果，咱们建立一个 CustomRedisCacheManager 自定义类，以下所示。

public class CustomRedisCacheManager extends RedisCacheManager {
    public CustomRedisCacheManager(RedisCacheWriter cacheWriter, RedisCacheConfiguration defaultCacheConfiguration) {
        super(cacheWriter, defaultCacheConfiguration);
    }

    @Override
    protected RedisCache createRedisCache(String name, RedisCacheConfiguration cacheConfig) {

        String[] array = StringUtils.delimitedListToStringArray(name, "#");

        name = array[0];

        if (array.length > 1) {
            long ttl = Long.parseLong(array[1]);
            cacheConfig = cacheConfig.entryTtl(Duration.ofSeconds(ttl));
        }

        return super.createRedisCache(name, cacheConfig);
    }
}
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使用自定义 CustomRedisCacheManager 配置 CacheConfig。

public class CacheConfig extends CachingConfigurerSupport {

    @Value("${spring.redis.host}")
    private String redisHost;

    @Value("${spring.redis.port}")
    private Integer redisPort;

    @Value("${spring.redis.database}")
    private Integer redisDatabase;

    @Override
    @Bean
    public CacheManager cacheManager() {
        RedisCacheConfiguration defaultCacheConfig = RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig()
                .entryTtl(Duration.ofDays(1))
                .computePrefixWith(cacheName -> "caching:" + cacheName);

        return new CustomRedisCacheManager(RedisCacheWriter.nonLockingRedisCacheWriter(redisConnectionFactory()), defaultCacheConfig);
    }

    @Bean
    public RedisConnectionFactory redisConnectionFactory() {
        RedisStandaloneConfiguration configuration = new RedisStandaloneConfiguration();
        configuration.setHostName(redisHost);
        configuration.setPort(redisPort);
        configuration.setDatabase(redisDatabase);
        return new LettuceConnectionFactory(configuration);
    }
}
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