基本概念及原理

处理逻辑

Spring Cache 是 Spring 提供的一整套的缓存解决方案。

虽然它本身并没有提供缓存的实现，但是它提供了一整套的接口和代码规范、配置、注解等，这样它就可以整合各种缓存方案了

处理逻辑：每次调用某方法，而此方法又是带有缓存功能时，Spring 框架就会检查指定参数的那个方法是否已经被调用过，如果之前调用过，就从缓存中取之前调用的结果；如果没有调用过，则再调用一次这个方法，并缓存结果，然后再返回结果，那下次调用这个方法时，就可以直接从缓存中获取结果了。

实现步骤

SpringCache实现步骤 ：

1. 启用缓存 ：通过 @EnableCaching 注解触发 Spring 的缓存代理配置。
2. AOP 拦截 ：Spring 为标记注解的方法生成代理对象，在方法调用前后插入缓存操作。
3. 缓存处理 ：根据注解配置，调用 CacheManager 获取 Cache 实例，执行读写或删除操作。

核心原理

Spring Cache 的核心原理基于 AOP（面向切面编程） 和 缓存抽象 ，通过注解简化缓存逻辑的集成。

其核心是 缓存抽象层 和 动态代理机制 ，结合 Spring Boot 的自动配置，可快速集成多种缓存方案，显著提升系统性能

Spring Cache 通过 抽象层 解耦具体缓存技术：

• 适配器模式 ：通过 CacheManager 和 Cache 接口适配不同缓存实现（如 Redis、Ehcache）。
• 自动配置 ：Spring Boot 的 spring-boot-autoconfigure 模块自动检测并配置缓存实现（如引入 spring-boot-starter-data-redis 后自动启用 Redis 缓存）。

核心组件与抽象

Cache 接口 ：定义缓存操作（如 get、put、evict），具体实现由第三方缓存技术（如 Redis、Caffeine）提供。

CacheManager 接口 ：管理多个 Cache 实例，负责创建、配置和获取缓存对象。

例如：

• ConcurrentMapCacheManager（默认内存缓存）
• RedisCacheManager（Redis 实现）
• EhCacheCacheManager（Ehcache 实现）

核心注解

Spring 提供了五个注解来声明缓存规则。

• @Cacheable：方法执行前检查缓存，命中则直接返回，否则执行方法并缓存结果。
• @CachePut：方法调用前不会去缓存中查找，无论缓存是否存在，都执行方法并更新缓存。
• @CacheEvict：删除指定缓存，清除缓存中的一条或多条记录
• @Caching：组合多个缓存操作。
• @CacheConfig：在类级别共享相同的缓存的配置

注解	作用	常用参数
@Cacheable	方法结果缓存（先查缓存，未命中执行方法），一般用在查询方法上	value, key, condition
@CachePut	强制更新缓存（始终执行方法），一般用在新增方法上	value, key, unless
@CacheEvict	清除缓存，一般用在更新或者删除方法上	value, key, allEntries
@Caching	组合多个缓存操作，实现同一个方法上同时使用多种注解	cacheable, put, evict
@CacheConfig	类级别共享缓存配置	cacheNames, keyGenerator

SpEL 表达式

场景	表达式示例
防缓存穿透	unless = “#result == null”
多字段复合键	key = “#user.id + ‘:’ + #user.deviceId”
时间戳动态键	key = “T(System).currentTimeMillis()”
权限过滤	condition = “#authLevel > 3”
集合非空判断	condition = “!#list.isEmpty()”

还有许多其他的表达式，待使用时再去专门查询吧

实现

pom依赖

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

选择使用的缓存

# 使用redis进行缓存
spring.cache.type=redis

Spring Cache 支持很多缓存中间件作为框架中的缓存，总共有 9 种选择：

• caffeine：Caffeine 是一种高性能的缓存库，基于 Google Guava。
• couchbase：CouchBase是一款非关系型JSON文档数据库。
• generic：由泛型机制和 static 组合实现的泛型缓存机制。
• hazelcast：一个高度可扩展的数据分发和集群平台，可用于实现分布式数据存储、数据缓存。
• infinispan：分布式的集群缓存系统。
• jcache：JCache 作为缓存。它是 JSR107 规范中提到的缓存规范。
• none：没有缓存。
• redis：用 Redis 作为缓存
• simple：用内存作为缓存

测试缓存

基本概念

在启动类上面添加@EnableCaching注解

指定某方法开启缓存功能。在方法上添加 @Cacheable 缓存注解就可以了。

@Cacheable 注解中，可以添加四种参数：value，key，condition，unless

• value：指定缓存名称（必填）
• key：自定义缓存键（SpEL表达式）
• condition：执行前条件判断（SpEL）
• unless：执行后结果过滤（SpEL）

参数	类型	作用	示例
value	String[]	指定缓存名称（必填）	value = “users” 或 value = {“cache1”, “cache2”}
key	String	自定义缓存键（SpEL表达式）	key = "#userId"或key = “T(java.util.UUID).randomUUID().toString()”
condition	String	执行前条件判断（SpEL）	condition = "#userId > 1000"或condition = “#name.startsWith(‘admin’)”
unless	String	执行后结果过滤（SpEL）	unless = "#result == null"或unless = “#result.age < 18”

使用示例1

第一次调用下面这个接口前，缓存里面是没有hot缓存，也没有这个test方法的结果缓存

调用test方法后，缓存中便会创建出hot这个缓存，其中缓存了一个key（默认值SimpleKey[]），其中有一个值

• 缓存中 key 对应的 value 默认使用 JDK 序列化后的数据。
• value 的过期时间为 -1，表示永不过期。

key：hot:SimpleKey[]
value：222

@RequestMapping("/test2")
@Cacheable({"hot"})
public int test() {return 222;
}

第二次调用test()方法时，便会直接读缓存，而不去执行test里面的方法

@RequestMapping("/test2")
@Cacheable({"hot"})
public int test2() {return 456;
}

如果再将类名改为test2后，缓存获取到的值还是test方法时缓存的值222，因为两个方法的key值都是SimpleKey[]

使用示例2

// 启用缓存（配置类）
@EnableCaching
@Configuration
public class CacheConfig {@Beanpublic CacheManager cacheManager() {return new ConcurrentMapCacheManager("users"); // 内存缓存}
}// 业务层使用
@Service
public class UserService {// 缓存读取（value=缓存名称，key=缓存键）@Cacheable(value = "users", key = "#userId")public User getUserById(Long userId) {// 实际数据库查询return userRepository.findById(userId);}// 缓存更新@CachePut(value = "users", key = "#user.id")public User updateUser(User user) {return userRepository.save(user);}// 缓存清除@CacheEvict(value = "users", key = "#userId")public void deleteUser(Long userId) {userRepository.deleteById(userId);}
}

自定义配置类

自定义缓存过去时间等

# 使用 Redis 作为缓存组件
spring.cache.type=redis
# 缓存过期时间为 3600s
spring.cache.redis.time-to-live=3600000
# 缓存的键的名字前缀
spring.cache.redis.key-prefix=passjava_
# 是否使用缓存前缀
spring.cache.redis.use-key-prefix=true
# 是否缓存控制，防止缓存穿透
spring.cache.redis.cache-null-values=true

自定义 key

在 @Cacheable 注解里面加上 key 的值 #root.method.name。这是一种特有的表达式，称作 SpEL 表达式，这里代表用方法名作为缓存 key 的名字

@Cacheable(value = {"hot"}, key = "#root.method.name")

如果按上述去配置的话，缓存的key的名称便是这个方法名

自定义条件

可以自定义条件来决定是否将缓存功能关闭。这里就要用到@Cacheable 另外两个属性：condition 和 unless，它俩的格式还是用 SpEL 表达式