Spring Cache缓存框架

2022年1月23日 7点热度 0条评论 来源: Java知识图谱

一、序言

Spring Cache是Spring体系下标准化缓存框架。Spring Cache有如下优势:

  • 缓存品种多

支持缓存品种多,常见缓存RedisEhCacheCaffeine均支持。它们之间既能独立使用,也能组合使用。

  • 平滑迁移

Spring内部支持的缓存,可实现无缝平滑迁移,无需修改业务逻辑。注解缓存的实现依赖于动态代理。

大多数情况下使用的是注解版、少数情况下也能使用编程版。注解版与业务代码高度解藕,因其依托动态代理技术实现,使用场景上有一定的限制。编程版嵌入业务代码,代码顺序执行,无前置使用条件。

二、基本概念

(一)核心概念

一个应用可以有多个缓存管理器,每个缓存管理器可以有多个缓存,每个缓存可以存储多条记录。

1、缓存管理器

缓存的存储介质不同、缓存连接不同的数据库、缓存值序列化等由缓存管理器配置。缓存管理器有主次之分,默认情况下使用主(首要)缓存管理器。

当服务内只有一个CacheManager时,默认使用此缓存管理器;当超过一个缓存管理器时,需要使用Primary注解指定默认缓存管理器。

2、缓存

Cache是一组配置相同缓存的集合,可以理解为命名空间,Spring Cache体系下的缓存生命时间是以Cache为单位的,不支持以Key为单位设置生存时间。不同的业务对应不同的缓存配置,应在缓存处予以区分。

CacheName应具有显著的业务区分度以及过期时间区分度,并且以全局常量的方式提供,采取集中化管理的方式,禁止采用魔术变量的方式指定CacheName。

(二)补充内容

一般来说缓存的Key与Value均是String类型,特别是Value通常序列化成JSON串。

三、注解版

用于基于注解的方式来管理缓存数据。注解缓存有如下优势:

  • 高度解藕

使用注解来实现缓存,与业务高度解藕。

  • 灵活管理

通过全局配置,不修改缓存逻辑,可实现如下效果:

开发环境下,可禁用缓存,将流量打入数据库,尽早的暴露可能存在的性能瓶颈;测试环境开启缓存,进行压力测试等。

(一)动态代理

Spring Cache缓存注解版的原理以及缓存配置失败的典型案例。

1、CGLib动态代理

缓存的实现底层技术支持是CGLib动态代理,在目标方法调用前、后分别追加相应的缓存操作,以达到添加缓存、更新缓存、删除缓存的操作。

如果注解缓存配置未生效,检查目标调用方法是否被动态代理。

2、配置失效

配置失效是指尽管配置了缓存注解,但缓存仍然未生效。

  • final类与final方法

final类与final方法不满足CGLib动态代理的条件,因此缓存配置会失效。

  • 内部调用

使用依赖注入的方式调用配置缓存的方法生效,方法间内部调用不生效。

  • 非public方法

非public方法配置缓存不生效。

(二)常用注解

1、配置注解

(1)EnableCaching

标注于SpringBoot应用启动类上,添加此注解表示开启Spring Cache缓存;移除表示关闭缓存。如果在全局配置文件中添加如下配置,即使在启动类上标注EnableCaching注解,Spring Cache缓存然后是关闭状态。

spring:
  cache:
    type: none

如果应用中自定义独立于Spring容器的缓存,则不受此配置影响。

(2)CacheConfig

标注于类上,更具体的说是标注于业务服务类上。统一配置如下参数信息:

参数 含义 使用说明
cacheManager 缓存管理器 缺省指首要的CacheManager
cacheNames 缓存名
keyGenerator key值生成器

在类上统一进行配置,类下的方法自动继承相应的配置。

2、缓存注解

(1)Cacheable

添加缓存的核心注解,分两种情况:一是对应key值未有缓存数据,先执行方法,然后根据condition和unless条件决定是否添加缓存;二是对应key值已有缓存,不执行方法体,直接返回数据。

参数keyGeneratorkey是互斥的,当key存在时keyGenerator配置自动失效。

  • 基础参数
参数 含义 使用说明
cacheManager 缓存管理器 缺省指首要的CacheManager
cacheNames 缓存名
keyGenerator key值生成器
key key值
  • 高级参数
参数 含义 默认值 使用说明
condition 缓存条件 指示满足条件方执行缓存操作,一般使用参数作为条件
unless 否定缓存 当条件为 true ,方法的返回值不会被缓存
sync 同步状态 false 表示将方法执行结果以何种方式存入缓存

(2)CachePut

更新缓存注解。不管对应key值是否有缓存数据,都执行。

  • 基础参数
参数 含义 使用说明
cacheManager 缓存管理器 缺省指首要的CacheManager
cacheNames 缓存名
keyGenerator key值生成器
key key值
  • 高级参数
参数 含义 使用说明
condition 缓存条件 指示满足条件方执行缓存操作,一般使用参数作为条件
unless 否定缓存 当条件为 true ,方法的返回值不会被缓存

(3)CacheEvict

主动清除缓存注解。

  • 基础参数
参数 含义 使用说明
cacheManager 缓存管理器 缺省指首要的CacheManager
cacheNames 缓存名
keyGenerator key值生成器
key key值
  • 高级参数
参数 含义 默认值 使用说明
condition 缓存条件 指示满足条件方执行缓存操作,一般使用参数作为条件
allEntries 所有缓存 false 表示是否清空当前CacheName对应的所有缓存
beforeInvocation 调用前 false 表示是否在方法调用前清空缓存
3、KeyGenerator

默认情况下使用SimpleKeyGenerator键值生成器,当不指定key值时,根据生成器规则,将方法参数转化为缓存Key值。

    原文作者:Java知识图谱
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