在Spring Boot中使用进程内缓存和Cache注解

在Spring Boot中使用内缓存的时候需要预先知道什么是内缓存，使用内缓存的好处。

什么是内缓存

内缓存（也称为进程内缓存或本地缓存）是指将数据存储在应用程序的内存中，以便在需要时快速访问和检索数据，而无需每次都从外部数据源（如数据库或网络）获取数据。

内缓存通常用于提高应用程序的性能和响应速度，因为内存访问比磁盘或网络访问更快。通过将经常使用的数据存储在内存中，应用程序可以避免频繁地访问慢速的外部数据源，从而提高数据访问的效率。

内缓存可以用于各种场景，例如：

• 数据库查询结果缓存：将数据库查询的结果存储在内存中，以便在相同的查询被再次执行时，可以直接从缓存中获取结果，而无需再次查询数据库。
• API响应缓存：将API的响应结果存储在内存中，以便在相同的API请求被再次发起时，可以直接从缓存中获取响应结果，而无需再次调用外部API。
• 计算结果缓存：将复杂的计算结果存储在内存中，以便在相同的计算被再次触发时，可以直接从缓存中获取结果，而无需重新执行计算逻辑。

内缓存可以使用各种缓存框架或库来实现，如Caffeine、EhCache、Redis等。这些缓存框架提供了方便的API和配置选项，使开发人员能够轻松地在应用程序中使用内缓存。

需要注意的是，内缓存是存储在应用程序的内存中的，因此它的容量是有限的。过多地使用内缓存可能会导致内存占用过高，从而影响应用程序的性能。因此，在使用内缓存时，需要根据实际需求和可用内存来进行合理的配置和管理。

案例：

引入相关依赖：

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

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

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

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

		<dependency>
			<groupId>mysql</groupId>
			<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
		</dependency>

		<dependency>
			<groupId>org.projectlombok</groupId>
			<artifactId>lombok</artifactId>
			<scope>provided</scope>
		</dependency>

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

在配置文件中引入数据库相关属性：

spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/test?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=true&serverTimezone=UTC
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=123456
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver

spring.jpa.show-sql=true
spring.jpa.hibernate.ddl-auto=create-drop

创建实体类对象，其中数据库对象和实体类对象一一对应，这里就不给出数据库SQL语句了：

@Entity
//@Data
//@NoArgsConstructor
public class User {

    @Id
    @GeneratedValue
    private Long id;

    private String name;
    private Integer age;

    public User(String name, Integer age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public Long getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Long id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }

    public User() {
    }
}

User实体的数据访问实现：

@CacheConfig(cacheNames = "users")
public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {

    @Cacheable
    User findByName(String name);

    User findByNameAndAge(String name, Integer age);

    @Query("from User u where u.name=:name")
    User findUser(@Param("name") String name);

}

创建一个测试类：

@Slf4j
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class ApplicationTests {

    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

    @Autowired
    private CacheManager cacheManager;

    @Test
    public void test() throws Exception {
        // 创建1条记录
        userRepository.save(new User("AAA", 10));

        User u1 = userRepository.findByName("AAA");
        System.out.println("第一次查询：" + u1.getAge());

        User u2 = userRepository.findByName("AAA");
        System.out.println("第二次查询：" + u2.getAge());
    }

}

需要在启动类中加入@EnableCaching注解:

@EnableCaching
@SpringBootApplication
public class Application {

	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(Application.class, args);
	}

}

如图，我们可以看到在调用第二次的findByName的时候，并没有执行select语句，这样也就减少了对数据库的读取操作。

通过图片可以看到，在第一次调用findByName函数之后，CacheManager将这个查询结果保存下来，在第二次访问的时候，就可以匹配上而不需要再次访问数据库了。

@Cacheable：该注解用于标记方法的返回值应该被缓存。当调用带有@Cacheable注解的方法时，Spring Boot会首先检查缓存中是否存在对应的结果。如果存在，则直接返回缓存的结果；如果不存在，则执行方法体中的逻辑，并将结果存储到缓存中。该注解可以指定缓存的名称、缓存的键等参数。

@CachePut：该注解用于标记方法的返回值应该被更新到缓存中。与@Cacheable不同，@CachePut注解会每次都执行方法体中的逻辑，并将结果存储到缓存中。它通常用于更新缓存中的数据，以确保缓存的数据与实际数据保持同步。

@CacheEvict：该注解用于标记方法的返回值应该从缓存中移除。当调用带有@CacheEvict注解的方法时，Spring Boot会从缓存中移除对应的结果。该注解可以指定要移除的缓存名称、缓存的键等参数。它通常用于在数据发生变化时，清除缓存中的旧数据。

@Caching：该注解用于将多个缓存相关的注解组合在一起使用。通过@Caching注解，您可以在一个方法上同时使用多个缓存相关的注解，以实现更复杂的缓存操作。

关于更多的Cache配置，我们可以参照Spring Boot官方文档。