SpringBoot集成缓存功能

1. 缓存规范

Java Caching定义了五个核心接口，分别是：CachingProvider、CacheManager、Cache、Entry和Expiry。

• CachingProvider：定义了创建、配置、获取、管理和控制多个CacheManager。一个应用可以在运行期访问多个CachingProvider。
• CacheManager：定义了创建、配置、获取、管理和控制多个唯一命名的Cache，这些Cache存在于CacheManager的上下文中。一个CacheManager仅被一个CachingProvider所拥有。
• Cache：是一个类似Map的数据结构并临时存储以key为索引的值，一个Cache仅被一个CacheManager所拥有。
• Entry：是一个储存在Cache中的key-value对。
• Expiry：每一个储存在Cache中的条目有一个定义的有效期。一旦超过这个时间，条目为过期的状态。一旦过期，条目将不可访问、更新和删除。缓存有效期可以通过ExpiryPolicy设置。
  

2. 缓存抽象

Spring从3.1开始定义了org.springframework.cache.Cache和org.springframework.cache.CacheManager接口来统一不同的缓存技术，并支持使用JCache（JSR-107）注解简化开发。

• Cache接口为缓存的组件规范定义，包含缓存的各种操作集合。
• Cache接口下Spring提供了各种xxxCache的实现，如RedisCache、EhcacheCache、ConcurrentMapCache等。

	描述
Cache	缓存接口，定义缓存操作，实现有RedisCache、EhcacheCache、ConcurrentMapCache等
CacheManager	缓存管理器，管理各种缓存（Cache）组件
@Cacheable	主要针对方法配置，能够根据方法的请求参数对其结果进行缓存
@CacheEvict	清空缓存
@CachePut	保证方法被调用，又希望结果被缓存
@EnableCaching	开启基于注解的缓存
keyGenerator	缓存数据时key的生成策略
serialize	缓存数据时value的序列化策略
@Cacheing	指定多个缓存策略

3. 缓存装配

Spring Boot提供的缓存自动配置都记录在CacheAutoConfiguration中，其中CacheConfigurationImportSelector最为关键，它帮助我们导入常用缓存组件，组件如下：

• org.springframework.boot.autoconfigure.cache.GenericCacheConfiguration
• org.springframework.boot.autoconfigure.cache.JCacheCacheConfiguration
• org.springframework.boot.autoconfigure.cache.EhCacheCacheConfiguration
• org.springframework.boot.autoconfigure.cache.HazelcastCacheConfiguration
• org.springframework.boot.autoconfigure.cache.InfinispanCacheConfiguration
• org.springframework.boot.autoconfigure.cache.CouchbaseCacheConfiguration
• org.springframework.boot.autoconfigure.cache.RedisCacheConfiguration
• org.springframework.boot.autoconfigure.cache.CaffeineCacheConfiguration
• org.springframework.boot.autoconfigure.cache.SimpleCacheConfiguration
• org.springframework.boot.autoconfigure.cache.NoOpCacheConfiguration

使用缓存时只需要导入对应的实现即可，Spring Boot自动帮我们装配。

4. 简单缓存

使用Spring Boot提供的基于Map的内存级缓存

4.1 依赖管理

引入Spring Boot缓存场景启动器，默认导入的就是SimpleCacheConfiguration配置，是基于Map的内存级缓存

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

4.2 开启缓存

通过@EnableCacheing注解开启基于注解的缓存

@EnableCaching  // 开启基于注解的缓存
@SpringBootApplication
public class SimpleCacheServiceApplication {
    
    public static void main(String[] args) {
        // 启动应用程序
        SpringApplication.run(SimpleCacheServiceApplication.class, args);
    }
}

4.3 Cacheable

@Cacheable：先查询缓存数据，如果存在直接取出缓存数据返回，如果不存在就执行目标方法，将方法返回值存入缓存，常用于查询数据。

• 注解属性

属性	描述
cacheNames	缓存的名字
key	缓存索引，默认使用方法参数值
keyGenerator	缓存索引生成器，与key属性二选一
cacheManager	缓存管理器
condition	满足条件进行缓存
unless	满足条件不进行缓存
sync	是否使用异步，默认为false

@Override
@Cacheable(cacheNames = "user", key = "#userId")
public User findUserInformationByUserId(Integer userId) {
    log.info("通过用户编号查询用户信息......");
    return new User(userId, "Jack", LocalDateTime.now(), true);
}

• 第一次调用：先查询缓存，此时缓存中不存在数据，执行目标方法后将目标方法返回数据存入缓存
  

• 第二次调用：先查询缓存，此时缓存存在数据不执行目标方法
  

4.4 CachePut

@CachePut：每次都先执行目标方法，将方法返回值存入缓存，常用于添加数据和修改数据。

• 注解属性

属性	描述
cacheNames	缓存的名字
key	缓存索引，默认使用方法参数值
keyGenerator	缓存索引生成器，与key属性二选一
cacheManager	缓存管理器
condition	满足条件进行缓存
unless	满足条件不进行缓存

@Override
@CachePut(cacheNames = "user", key = "#user.userId")
public Boolean insertUserInformation(User user) {
    log.info("业务层 - 添加用户信息......");
    return true;
}

4.5 CacheEvict

@CacheEvict：在执行目标方法之后清除缓存，也可以指定在执行目标方法之前清除缓存，常用于删除数据。

• 注解属性

属性	描述
cacheNames	缓存的名字
key	需要清除缓存的索引，默认使用方法参数值
keyGenerator	缓存索引生成器，与key属性二选一
cacheManager	缓存管理器
condition	满足条件进行清除缓存
allEntries	是否清除全部缓存，默认为false
beforeInvocation	是否在目标方法执行之前清除缓存，默认为false

@Override
@CacheEvict(cacheNames = "user", key = "#userId")
public Boolean deleteUserInformationByUserId(Integer userId) {
    log.info("业务层 - 删除用户信息......");
    return true;
}

4.6 Caching

@Caching：方法级注解，可以指定复杂的缓存策略。

4.7 CacheConfig

@CacheConfig：类级注解，配置该类缓存策略的一些公共属性，比如缓存名称、缓存管理器、缓存索引生成策略