springboot缓存-@Cacheable

本文深入解析Spring Cache的工作原理,包括缓存接口CacheManage的定义与实现、@Cacheable注解的使用方法,以及keyGenerator策略。探讨了多种缓存技术如Redis、EhCache、Caffeine的自动配置过程,特别强调了在未配置情况下的默认行为及ConcurrentMapCacheManager的作用。

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关键字:

CacheManage:缓存接口,定义缓存操作。实现有:RedisCache、EhCacheCache、ConcurrentMapCache等

@Cacheable :缓存管理器,管理各种缓存(Cache)组件

keyGenerator:缓存数据时key生成策略

使用方式:

在查询方法上使用@Cacheable注解,①当此方法第一次被调用的时候将会先查询缓存里是否有结果,如果在缓存内没有查询到,②将会使用此方法到数据库内查询数据查询到的数据将会被存入缓存中。

@Cacheable(cacheNames = {"emp"})
public Employee getEmp(Integer id){
     System.out.println("查询"+id+"员工");
     Employee emp = employeeMapper.getEmpById(id);
     return emp;
 }

原理:

1、自动配置类:CacheAutoConfiguration ,用来选择哪一种缓存技术
*  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.GuavaCacheConfiguration
* org.springframework.boot.autoconfigure.cache.SimpleCacheConfiguration
* org.springframework.boot.autoconfigure.cache.NoOpCacheConfiguration

一共有以上这些缓存技术,如果使用redis,就应该配置RedisCacheConfiguration。

2.在没有任何配置的情况下,默认使用SimpleCacheConfiguration

3.SimpleCacheConfiguration配置类默认生效。这个配置类给容器中注册了一个CacheManager

    @Bean
	public ConcurrentMapCacheManager cacheManager() {
		ConcurrentMapCacheManager cacheManager = new ConcurrentMapCacheManager();
		List<String> cacheNames = this.cacheProperties.getCacheNames();
		if (!cacheNames.isEmpty()) {
			cacheManager.setCacheNames(cacheNames);
		}
		return this.customizerInvoker.customize(cacheManager);
	}

4.生成一个CacheManager会返回一个ConcurrentMapCacheManager,该类会先通过Name查找缓存Cache,如果没有找到,就会生成一个Cache

@Override
	public Cache getCache(String name) {
		Cache cache = this.cacheMap.get(name);
		if (cache == null && this.dynamic) {
			synchronized (this.cacheMap) {
				cache = this.cacheMap.get(name);
				if (cache == null) {
					cache = createConcurrentMapCache(name);
					this.cacheMap.put(name, cache);
				}
			}
		}
		return cache;
	}

5.通过key,key默认是通过SimpleKeyGenerator类生成的,生成后的key(可以是传进去的参数值)会在cache中查询。

public static Object generateKey(Object... params) {
		if (params.length == 0) {
			return SimpleKey.EMPTY;
		}
		if (params.length == 1) {
			Object param = params[0];
			if (param != null && !param.getClass().isArray()) {
				return param;
			}
		}
		return new SimpleKey(params);
	}

6.如果没有在Cache中查询到,将会查询数据库,查询后的结果将会存到Cache,第二次查找该key的值就可以在Cache中查询到了。

@Cacheable注解是Spring框架提供的缓存注解,用于标记方法的返回结果可被缓存。它可以应用在方法级别或类级别。当方法被调用时,Spring会首先从缓存中查找方法的返回结果,如果缓存中存在,则直接返回缓存值,不再执行方法体内的逻辑。如果缓存中不存在,则执行方法体内的逻辑,并将返回结果存入缓存中。 @Cacheable注解默认是使用方法的参数作为缓存的key,所以相同参数调用的方法返回结果会被缓存起来。但是默认情况下,如果在缓存中找不到对应的结果,Spring会执行方法体内的逻辑,并将返回结果存入缓存中。这样会导致并发调用时出现缓存穿透问题,即多个线程同时请求同一个参数值,导致每个线程都执行了方法体内的逻辑,没有从缓存中获取到结果。 为了解决缓存穿透问题,可以使用热加载机制。热加载是指在缓存失效期间,只有一个线程去执行方法体内的逻辑,其他线程等待该线程执行完毕后直接从缓存中获取结果。 实现热加载可以通过在@Cacheable注解中设置sync属性为true。这样在缓存失效期间,只有一个线程去执行方法体内的逻辑,其他线程等待该线程执行完毕后直接从缓存中获取结果。示例代码如下: ```java @Cacheable(value = "myCache", key = "#param", sync = true) public String getData(String param) { // 执行业务逻辑 } ``` 需要注意的是,设置sync属性为true会导致性能损失,因为其他线程在等待期间无法直接从缓存中获取结果。因此,只有在必要的情况下才应该使用热加载机制。
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