【Spring】Spring Cache 基于注解的缓存操作（包含使用 Redis 作为缓存技术）

1. Spring Cache 介绍

Spring Cache 是一个框架，实现了基于注解的缓存功能，只需要简单地加一个注解，就能实现缓存功能。

Spring Cache 提供了一层抽象，底层可以切换不同的 cache 实现。具体就是通过 CacheManager 接口来统一不同的缓存技术。

CacheManger 是 Spring 提供的各种缓存技术抽象接口，针对不同的缓存技术需要实现不同的 CacheManager：

• CacheManager 接口默认自带的缓存管理器（都存在于 spring-context 包中）：

• 使用其它缓存技术作为缓存管理器

  CacheManager	说明
  EhCacheCacheManager	使用 EhCache 作为缓存技术
  GuavaCacheManager	使用 Google 的 GuavaCache 作为缓存技术
  RedisCacheManager	使用 Redis 作为缓存技术

CacheManager 默认的缓存实现为 ConcurrentMapCacheManager ，通过它实现缓存底层是基于 ConcurrentMap 这个数据结构。但要注意的是，这个 map 是基于内存的，当服务重启之后，缓存的数据就没有了。

ConcurrentMap 是一个接口，是一个能够支持并发访问的 java.util.map 集合

2. Spring Cache 常用注解

注解	说明
@EnableCaching	开启缓存注解功能
@Cacheable	在方法执行前 Spring 先查看缓存中是否有数据，如果有数据，则直接返回缓存数据；若没有数据，调用方法并将方法返回值放到缓存中
@CachePut	将方法的返回值放到缓存中
@CacheEvict	将一条或多条数据从缓存中删除

• 在 spring boot 项目中，使用缓存技术只需在项目中导入相关缓存技术的依赖包，并在启动类上使用 @EnableCaching 开启缓存技术即可。

• spring cache 最基础的 api 是存放在 spring-context 包中，而 spring-context 又包含在 spring-boot-starter-web 包中。因此如果只使用 spring cache 最基础的自带的缓存功能，导入 web 包就行了。

• 如果要使用 Redis 等技术作为缓存，则需要再导入 spring-boot-starter-cache 和相关缓存技术的依赖。

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

• 导入 spring-boot-starter-cache 以来后，CacheManager 就会增多几种。

• 导入 spring-boot-starter-data-redis Redis 的依赖以后，CacheManager 就会增加 RedisCacheManager 实现类。

• @Cacheable 注解能够将方法的返回值放到缓存中，但要注意返回值对象需要实现 Serializable 序列化接口。

3. Spring Cache 使用方式

3.1 @EnableCaching

使用 @EnableCaching 注解能够开启缓存注解功能。

3.2 @CachePut

使用 @CachePut 注解就能够将方法的返回值放到缓存中，使用该注解时可以指定以下几个参数：

参数	解释	example
value	缓存的名称，每个缓存名称下可以有多个 key，必须指定至少一个	@CachePut(value=“my cache”)
key	缓存的 key，可以为空，如果指定要按照 SpEL 表达式编写，如果不指定，默认按照方法的所有参数进行组合	@CachePut(value=“testcache”, key=“#user.id”)
condition	缓存的条件，可以为空，使用 SpEL 编写，返回 true 或者 false，只有为 true 才进行缓存	@CachePut(value=“testcache”, condition=“#userName.length()>2”)

3.3 @CacheEvict

使用 @CacheEvict 注解就能够将一条或多条数据从缓存中删除，使用该注解时可以指定以下几个参数：

参数	解释	example
value	缓存的名称，每个缓存名称下可以有多个 key，必须指定至少一个	@CacheEvict(value=“my cache”)
key	缓存的 key，可以为空，如果指定要按照 SpEL 表达式编写，如果不指定，默认按照方法的所有参数进行组合	@CacheEvict(value=“testcache”, key=“#id”)
condition	缓存的条件，可以为空，使用 SpEL 编写，返回 true 或者 false，只有为 true 才进行缓存	@CacheEvict(value=“testcache”, condition=“#userName.length()>2”)
allEntries	是否清空所有缓存内容，默认为 false，如果指定为 true，则方法调用后将立即清空所有缓存	@CachEvict(value=“testcache”, allEntries=true)
beforeInvocation	是否在方法执行前就清空，默认为 false，如果指定为 true，则在方法还没有执行的时候就清空缓存，缺省情况下，如果方法执行抛出异常，则不会清空缓存	@CachEvict(value=“testcache”，beforeInvocation=true)

3.4 @Cacheable

使用 @Cacheable 注解，在方法执行前 Spring 会先查看缓存中是否有数据，如果有数据，则直接返回缓存数据；若没有数据，调用方法并将方法返回值放到缓存中。使用该注解时可以指定以下几个参数：

参数	解释	example
value	缓存的名称，每个缓存名称下可以有多个 key，必须指定至少一个	例如: @Cacheable(value=“mycache”) @Cacheable(value={“cache1”, “cache2”}
key	缓存的 key，可以为空，如果指定要按照 SpEL 表达式编写，如果不指定，默认按照方法的所有参数进行组合	@Cacheable(value=“testcache”, key=“#userName”)
condition	缓存的条件，可以为空，使用 SpEL 编写，返回 true 或者 false，只有为 true 才进行缓存	@Cacheable(value=“testcache”, condition=“#userName.length()>2”)
unless	与 condition 相反，满足条件的时候则不缓存数据	@Cacheable(value=“testcache”, unless=“#result == null”)

注意，使用 @Cacheable 注解如果获取的数据在数据库中查询不到，缓存也会进行存储。为了防止这样的行为，则可以通过 condition 或者 unless 参数去进行条件设置。

3.5 Spring Cache 提供的相关 SpEL 上下文数据

在 Spring Cache 的注解中可以通过 SpEL 表达式来获取方法的参数或返回值等数据，下表就是 Spring Cache 提供的相关 SpEL 上下文数据：

名称	位置	描述	示例
methodName	root对象	当前被调用的方法名	root.methodName
method	root对象	当前被调用的方法	root.method.name
target	root对象	当前被调用的目标对象	root.target
targetClass	root对象	当前被调用的目标对象类	root.targetClass
args	root对象	当前被调用的方法的参数列表	root.args[0]
caches	root对象	当前方法调用使用的缓存列表（如@Cacheable(value={“cache1”, “cache2”})），则有两个cache	root.caches[0].name
argument name	执行上下文	当前被调用的方法的参数，如findById(Long id)，我们可以通过 #id 拿到参数	user.id
result	执行上下文	方法执行后的返回值（仅当方法执行之后的判断有效，如 ‘unless’，‘@CacheEvict’ 的 beforeInvocation=false，‘condition’ 无法使用）	result

4. Spring Cache 使用 Redis 缓存技术

1. 导包

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

2. 配置 application.yaml 文件

   spring:
     redis:
       host: 127.0.0.1
       port: 6379
       password: 1234
       database: 0
     cache:
       redis:
         time-to-live: 1800000 # 设置缓存有效期（毫秒）
   

3. 在启动类上加上 EnableCaching 注解，开启缓存注解功能

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

4. 在 Controller 方法上加入 @Cacheable、@CacheEvict 等注解，进行缓存操作