隨著時間的積累，應用的使用用戶不斷增加，數(shù)據(jù)規(guī)模也越來越大，往往數(shù)據(jù)庫查詢操作會成為影響用戶使用體驗的瓶頸，此時使用緩存往往是解決這一問題非常好的手段之一。Spring 3開始提供了強大的基于注解的緩存支持，可以通過注解配置方式低侵入的給原有Spring應用增加緩存功能，提高數(shù)據(jù)訪問性能。
在Spring Boot中對于緩存的支持，提供了一系列的自動化配置，使我們可以非常方便的使用緩存。下面我們通過一個簡單的例子來展示，我們是如何給一個既有應用增加緩存功能的。
快速入門
下面我們將使用使用Spring Data JPA訪問MySQL一文的案例為基礎。這個案例中包含了使用Spring Data JPA訪問User數(shù)據(jù)的操作，利用這個基礎，我們?yōu)槠涮砑泳彺?，來減少對數(shù)據(jù)庫的IO，以達到訪問加速的作用。如果您還不熟悉如何實現(xiàn)對MySQL的讀寫操作，那么建議先閱讀前文，完成這個基礎案例的編寫。
先簡單回顧下這個案例的基礎內(nèi)容：
User實體的定義
@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;
}
}
User實體的數(shù)據(jù)訪問實現(xiàn)
public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
User findByName(String name);
User findByNameAndAge(String name, Integer age);
@Query("from User u where u.name=:name")
User findUser(@Param("name") String name);
}
為了更好的理解緩存，我們先對該工程做一些簡單的改造。
application.properties文件中新增spring.jpa.show-sql=true，開啟hibernate對sql語句的打印。如果是1.x版本，使用spring.jpa.properties.hibernate.show_sql=true參數(shù)。- 修改單元測試類，插入User表一條用戶名為AAA，年齡為10的數(shù)據(jù)。并通過findByName函數(shù)完成兩次查詢，具體代碼如下：
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class Chapter51ApplicationTests {
@Autowired
private UserRepository userRepository;
@Test
public void test() throws Exception {
// 創(chuàng)建1條記錄
userRepository.save(new User("AAA", 10));
User u1 = userRepository.findByName("AAA");
System.out.println("第一次查詢：" + u1.getAge());
User u2 = userRepository.findByName("AAA");
System.out.println("第二次查詢：" + u2.getAge());
}
}
在沒有加入緩存之前，我們可以先執(zhí)行一下這個案例，可以看到如下的日志：
Hibernate: select user0_.id as id1_0_, user0_.age as age2_0_, user0_.name as name3_0_ from user user0_ where user0_.name=?
第一次查詢：10
Hibernate: select user0_.id as id1_0_, user0_.age as age2_0_, user0_.name as name3_0_ from user user0_ where user0_.name=?
第二次查詢：10
兩次findByName查詢都執(zhí)行了兩次SQL，都是對MySQL數(shù)據(jù)庫的查詢。
引入緩存
第一步：在pom.xml中引入cache依賴，添加如下內(nèi)容：
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-cache</artifactId>
</dependency>
第二步：在Spring Boot主類中增加@EnableCaching注解開啟緩存功能，如下：
@EnableCaching
@SpringBootApplication
public class Chapter51Application {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(Chapter51Application.class, args);
}
}
第三步：在數(shù)據(jù)訪問接口中，增加緩存配置注解，如：
@CacheConfig(cacheNames = "users")
public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
@Cacheable
User findByName(String name);
}
第四步：再來執(zhí)行以下單元測試，可以在控制臺中輸出了下面的內(nèi)容
Hibernate: insert into user (age, name, id) values (?, ?, ?)
Hibernate: select user0_.id as id1_0_, user0_.age as age2_0_, user0_.name as name3_0_ from user user0_ where user0_.name=?
第一次查詢：10
第二次查詢：10
到這里，我們可以看到，在調(diào)用第二次findByName函數(shù)時，沒有再執(zhí)行select語句，也就直接減少了一次數(shù)據(jù)庫的讀取操作。
為了可以更好的觀察，緩存的存儲，我們可以在單元測試中注入CacheManager。
@Autowired
private CacheManager cacheManager;
使用debug模式運行單元測試，觀察CacheManager中的緩存集users以及其中的User對象的緩存加深理解。
可以看到，在第一次調(diào)用findByName函數(shù)之后，CacheManager將這個查詢結果保存了下來，所以在第二次訪問的時候，就能匹配上而不需要再訪問數(shù)據(jù)庫了。
Cache配置注解詳解
回過頭來我們再來看這里使用到的兩個注解分別作了什么事情：
@CacheConfig：主要用于配置該類中會用到的一些共用的緩存配置。在這里@CacheConfig(cacheNames = "users")：配置了該數(shù)據(jù)訪問對象中返回的內(nèi)容將存儲于名為users的緩存對象中，我們也可以不使用該注解，直接通過@Cacheable自己配置緩存集的名字來定義。@Cacheable：配置了findByName函數(shù)的返回值將被加入緩存。同時在查詢時，會先從緩存中獲取，若不存在才再發(fā)起對數(shù)據(jù)庫的訪問。該注解主要有下面幾個參數(shù)：value、cacheNames：兩個等同的參數(shù)（cacheNames為Spring 4新增，作為value的別名），用于指定緩存存儲的集合名。由于Spring 4中新增了@CacheConfig，因此在Spring 3中原本必須有的value屬性，也成為非必需項了key：緩存對象存儲在Map集合中的key值，非必需，缺省按照函數(shù)的所有參數(shù)組合作為key值，若自己配置需使用SpEL表達式，比如：@Cacheable(key = "#p0")：使用函數(shù)第一個參數(shù)作為緩存的key值，更多關于SpEL表達式的詳細內(nèi)容可參考官方文檔condition：緩存對象的條件，非必需，也需使用SpEL表達式，只有滿足表達式條件的內(nèi)容才會被緩存，比如：@Cacheable(key = "#p0", condition = "#p0.length() < 3")，表示只有當?shù)谝粋€參數(shù)的長度小于3的時候才會被緩存，若做此配置上面的AAA用戶就不會被緩存，讀者可自行實驗嘗試。unless：另外一個緩存條件參數(shù)，非必需，需使用SpEL表達式。它不同于condition參數(shù)的地方在于它的判斷時機，該條件是在函數(shù)被調(diào)用之后才做判斷的，所以它可以通過對result進行判斷。keyGenerator：用于指定key生成器，非必需。若需要指定一個自定義的key生成器，我們需要去實現(xiàn)org.springframework.cache.interceptor.KeyGenerator接口，并使用該參數(shù)來指定。需要注意的是：該參數(shù)與key是互斥的cacheManager：用于指定使用哪個緩存管理器，非必需。只有當有多個時才需要使用cacheResolver：用于指定使用那個緩存解析器，非必需。需通過org.springframework.cache.interceptor.CacheResolver接口來實現(xiàn)自己的緩存解析器，并用該參數(shù)指定。
除了這里用到的兩個注解之外，還有下面幾個核心注解：
@CachePut：配置于函數(shù)上，能夠根據(jù)參數(shù)定義條件來進行緩存，它與@Cacheable不同的是，它每次都會真是調(diào)用函數(shù)，所以主要用于數(shù)據(jù)新增和修改操作上。它的參數(shù)與@Cacheable類似，具體功能可參考上面對@Cacheable參數(shù)的解析@CacheEvict：配置于函數(shù)上，通常用在刪除方法上，用來從緩存中移除相應數(shù)據(jù)。除了同@Cacheable一樣的參數(shù)之外，它還有下面兩個參數(shù)：allEntries：非必需，默認為false。當為true時，會移除所有數(shù)據(jù)beforeInvocation：非必需，默認為false，會在調(diào)用方法之后移除數(shù)據(jù)。當為true時，會在調(diào)用方法之前移除數(shù)據(jù)。
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