Spring Cache的详细使用

Spring Cache

[Spring Cache 详解及应用场景](#Spring Cache 详解及应用场景)
- [1. Spring Cache 的核心概念](#1. Spring Cache 的核心概念)
- - [1.1 核心接口](#1.1 核心接口)
  - [1.2 核心注解](#1.2 核心注解)
- [2. Spring Cache 的应用场景](#2. Spring Cache 的应用场景)
- - [2.1 数据库查询缓存](#2.1 数据库查询缓存)
  - [2.2 接口响应缓存](#2.2 接口响应缓存)
  - [2.3 方法结果缓存（计算密集型）](#2.3 方法结果缓存（计算密集型）)
  - [2.4 缓存更新与失效](#2.4 缓存更新与失效)
- [3. Spring Cache 的缓存实现](#3. Spring Cache 的缓存实现)
- [4. 最佳实践 & 注意事项](#4. 最佳实践 & 注意事项)
- 总结

Spring Cache 详解及应用场景

Spring Cache 是 Spring 框架提供的缓存抽象层，它通过注解的方式简化缓存的使用，允许开发者在不修改业务逻辑的情况下，轻松地为方法添加缓存功能。它支持多种缓存实现（如 Redis、Ehcache、Caffeine 等），并提供统一的 API 进行管理。

1. Spring Cache 的核心概念

Spring Cache 主要基于 AOP（面向切面编程） 实现，其核心接口和注解包括：

1.1 核心接口

Cache ：定义缓存的基本操作（如 get、put、evict 等）。
CacheManager ：管理多个 Cache 实例，如 RedisCacheManager、EhCacheManager。
KeyGenerator：用于生成缓存的 Key（默认使用方法的参数组合）。

1.2 核心注解

注解	作用	示例
`@Cacheable`	方法结果缓存，如果缓存存在则直接返回	`@Cacheable("users")`
`@CachePut`	强制更新缓存（通常用于更新操作）	`@CachePut(value="users", key="#user.id")`
`@CacheEvict`	删除缓存（用于删除或更新后清理缓存）	`@CacheEvict(value="users", key="#id")`
`@Caching`	组合多个缓存操作	`@Caching(evict={@CacheEvict("users"), @CacheEvict("orders")})`
`@CacheConfig`	类级别的缓存公共配置	`@CacheConfig(cacheNames="users")`

2. Spring Cache 的应用场景

Spring Cache 适用于 读多写少、计算耗时、数据变化不频繁 的场景，例如：

2.1 数据库查询缓存

场景：频繁查询数据库，但数据变化较少（如商品信息、用户信息）。

java 复制代码

@Service
public class UserService {
    @Cacheable(value = "users", key = "#id")
    public User getUserById(Long id) {
        return userRepository.findById(id).orElse(null); // 仅第一次查数据库，后续走缓存
    }
}

2.2 接口响应缓存

场景：高并发接口（如首页数据、排行榜），减少计算或数据库压力。

java 复制代码

@RestController
public class ProductController {
    @GetMapping("/products")
    @Cacheable("products")
    public List<Product> getProducts() {
        return productService.findAll(); // 缓存接口返回结果
    }
}

2.3 方法结果缓存（计算密集型）

场景：复杂计算（如数据分析、报表生成），缓存计算结果。

java 复制代码

@Service
public class ReportService {
    @Cacheable(value = "reports", key = "#year + '-' + #month")
    public Report generateMonthlyReport(int year, int month) {
        // 模拟耗时计算
        return calculateReport(year, month);
    }
}

2.4 缓存更新与失效

场景：数据变更时同步更新或删除缓存（如用户信息修改）。

java 复制代码

@Service
public class UserService {
    @CachePut(value = "users", key = "#user.id") // 更新缓存
    public User updateUser(User user) {
        return userRepository.save(user);
    }

    @CacheEvict(value = "users", key = "#id") // 删除缓存
    public void deleteUser(Long id) {
        userRepository.deleteById(id);
    }
}

3. Spring Cache 的缓存实现

Spring Cache 本身是抽象的，需要结合具体的缓存技术使用，常见的有：

缓存实现	适用场景	特点
Caffeine	本地缓存（高性能）	基于内存，适合单机应用
Redis	分布式缓存	支持集群，适合微服务
Ehcache	本地/分布式缓存	支持磁盘持久化
Guava Cache	本地缓存（旧版）	已被 Caffeine 取代

配置示例（Redis + Spring Cache）

yaml 复制代码

# application.yml
spring:
  cache:
    type: redis
  redis:
    host: localhost
    port: 6379

java 复制代码

@Configuration
@EnableCaching
public class CacheConfig {
    @Bean
    public RedisCacheManager cacheManager(RedisConnectionFactory factory) {
        return RedisCacheManager.builder(factory).build();
    }
}

4. 最佳实践 & 注意事项

✅ 合理设置缓存Key ：避免冲突（如 key="#user.id"）。

✅ 设置缓存过期时间 ：防止数据不一致（如 @Cacheable(value="users", key="#id", ttl=300)）。

❌ 避免缓存大对象 ：如 List 全部数据，可考虑分页缓存。

❌ 注意缓存穿透 ：对 null 值进行缓存（如 @Cacheable(unless="#result == null")）。

❌ 避免缓存雪崩 ：设置随机 TTL（如 Redis 的 expire 时间加随机值）。

总结

Spring Cache 提供了一种 无侵入式 的缓存方案，适用于：

高频查询（减少数据库压力）
复杂计算（缓存计算结果）
接口优化（提升响应速度）

结合 Redis、Caffeine 等缓存技术，可以灵活应对 单机或分布式 缓存需求。