SpringBoot默认缓存相关知识点整理

一、JSR107缓存规范

为了缓存开发规范的统一，以及提升系统的扩展性，J2EE发布了JSR107缓存规范。
主要是Java Caching定义了5个接口，分别是CachingProvider、CacheManager、Cache、Entry、Expiry。

• CachingProvider：可以创建、配置、获取、管理和控制多个CacheManager，一个Application在运行期间可以访问多个CachingProvider。
• CacheManager：可以创建、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：是一个类似于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：是存储在Cache中的Key-Value对。
• Expiry：每一个缓存在Cache中的条目有一个定义的有效期，一旦超过这个时间，该条目就为过期状态，一旦过期，条目将不可访问、更新和删除。其中缓存的有效期可以通过ExpiryPolicy设置。
  

二、SpringBoot缓存抽象

Spring从3.1版本开始定义了org.springframework.cache.CacheManager和org.springframework.cache.Cache接口来统一不同的缓存技术，并支持使用JSR-107注解简化开发。
在IDEA中，使用Spring Initializr快速创建Spring Boot项目时，勾选中Cache后，在配置文件中配置debug=true，可以查看Spring Boot的自动配置项。
其中关于缓存的配置类如下：

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.GuavaCacheConfiguration
org.springframework.boot.autoconfigure.cache.SimpleCacheConfiguration
org.springframework.boot.autoconfigure.cache.NoOpCacheConfiguration

启动项目后，可以在控制台看到匹配到的只有SimpleCacheConfiguration这个自动配置类，而在SimpleCacheConfiguration类中，使用@Bean注解给容器中注册了一个CacheManager，由此可看Spring Boot默认的CacheManager是ConcurrentMapCacheManager。

 SimpleCacheConfiguration matched:
      - Cache org.springframework.boot.autoconfigure.cache.SimpleCacheConfiguration automatic cache type (CacheCondition)
      - @ConditionalOnMissingBean (types: org.springframework.cache.CacheManager; SearchStrategy: all) did not find any beans (OnBeanCondition)

几个重要概念和缓存注解：

Cache	缓存接口，定义缓存的操作。接口的实现有：RedisCache、EhCacheCache、ConcurrentMapCache等
CacheManager	缓存管理器，它的作用是管理各种缓存(Cache)组件
@Cacheable	主要是对方法进行配置，它的作用是根据请求参数，将方法的返回值进行缓存
@CacheEvict	它的作用是清空缓存
@CachePut	既调用方法(@CachePut注解的方法必须执行)，又更新数据
@EnableCaching	开启基于缓存的注解
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。例如：是使用JDK的序列化方式，还是Json
@CacheConfig	抽取缓存的公共配置，例如缓存的名字 @CacheConfig(cacheNames = “xxx”)
@Caching	组合注解，定义复杂的缓存规则

进入@Caching的源码可以看到，在组合注解内可以使用cacheable、put、evict

public @interface Caching {
    Cacheable[] cacheable() default {};

    CachePut[] put() default {};

    CacheEvict[] evict() default {};
}

@Caching的使用

 @Caching(
            cacheable = {
                    @Cacheable(key = "#name")
            },
            put = {
                    @CachePut(key = "#result.id"),
                    @CachePut(key = "#result.cNo")
            }
    )

@Cacheable、@CachePut、@CacheEvict中的主要参数

value	缓存的名称，在Spring配置文件中定义，必须指定一个	例：@Cacheable(value=“stu”)
key	缓存的key，可以为空，也可以使用SpEL表达式编写	例：@Cacheable(value=“stu”,key=“userName”)
condition	缓存的条件，可以为空，也可以使用SpEL表达式编写，只有为true才缓存/清除缓存，不管方法执行前后都可以判断	例：@Cacheable(value=“stu”,condition=“userName.length()>2”)
unless	用于否定缓存，只在方法执行之后判断，也可以使用SpEL表达式编写，true不缓存，false才缓存	例：@Cacheable(value=“stu”,unless=“userName == null”)

• @Cacheable标注的方法执行之前，先查看缓存中有没有这个数据，默认按照参数的值作为key去缓存中查找。如果没有就运行这个方法并将方法的执行结果放入缓存中，之后再调用该方法时，直接使用缓存中的数据即可。
• @CachePut标注的方法必须要执行，它的运行时机是，先调用目标方法，然后将目标方法的结果放入缓存中，但是更新缓存中的数据时，要注意key值，否则缓存中的数据无法更新。
• @CacheEvict这个注解中allEntries = true代表要清除某个缓存中的所有数据。beforeInvocation = false代表缓存的清除在方法执行之后执行，如果出现异常等情况，则不会清除缓存中的数据。这是@CacheEvict注解默认的。beforeInvocation = true代表缓存的清除在方法执行之前执行，出现异常等情况，也会清除缓存中的数据。
• key的生成策略：key的生成默认使用SimpleKeyGenerator生成的，而SimpleKeyGenerator的生成策略有：
  • 如果没有参数：key=new SimpleKey();
  • 如果有一个参数：key=参数的值
  • 如果有多个参数：key=new SimpleKey(params);