SpringBoot-缓存(spring缓存抽象、整合redis)
1.spring的缓存抽象
Spring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xxCache的实现；如RedisCache、EnCacheCache、ConcurrentMapCache。
- 每次调用开启缓存功能的方法时,spring会检查指定参数的指定的目标方法是都是否已经被调用过;如果有就直接从缓存中获取方法调用后的结果,如果没有就调用方法并缓存结果后返回给用户
- 只用spring缓存抽象时应注意两点
1.确认方法是否需要缓存以及他们的缓存策略
2.从缓存中读取之前缓存存储的数据
2.几个重要概念和缓存注解
| @EnableCaching | 开启springboot的缓存功能标注在spring启动类上 |
|---|---|
| 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 ,例标注在删除方法上 |
| @CachePut | 保证方法总是被调用,且结果被缓存 |
| @EnableCaching | 开启基于注解的缓存 |
| KeyGenerator | 缓存数据Key的生成策略 |
| serialize | 缓存数据时value序列化策略 |
@Cacheable/@CachePut/@CacheEvict 主要的属性
属性值中spel表达式可使用的对象
3.缓存使用
- 引入依赖
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-cache</artifactId>
</dependency>
- 使用@EnableCache开启缓存
- 使用缓存注解(见4缓存原理)
- 切换使用缓存(见5整合redis缓存)这里以redis为例
4.缓存原理(参考CacheAutoConfiguration)
将方法的运行结果进行缓存；以后再要相同的数据，直接从缓存中获取，不用调用方法；
4.1CacheManager与Cache组件
CacheManager管理多个Cache组件的，对缓存的真正CRUD操作在Cache组件中，每一个缓存组件有自己唯一一个名字；
springboot的缓存的自动配置类
- 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【默认使用的自动配置类】
- org.springframework.boot.autoconfigure.cache.NoOpCacheConfiguration
默认使用的SimpleCacheConfiguration给容器中注册了一个CacheManager：ConcurrentMapCacheManager
附上SimpleCacheConfiguration.java源码
ConcurrentMapCacheManager可以获取和创建ConcurrentMapCache类型的缓存组件；他的作用将数据保存在ConcurrentMap中；
4.2@Cacheable
4.2.1能干什么
@Cacheable标注的方法执行之前先来检查缓存中有没有这个数据，默认按照参数的值作为key去查询缓存，如果没有查到就运行方法并将结果放入缓存；如果查到直接使用缓存中的数据且方法不被执行；
4.2.2运行流程:
1、方法运行之前，先去查询Cache（缓存组件），按照cacheNames指定的名字获取;（CacheManager先获取相应的缓存），第一次获取缓存如果没有Cache组件会自动创建。
2、去Cache中查找缓存的内容，使用一个key，默认就是方法的参数；
key是按照某种策略生成的；默认是使用keyGenerator生成的，默认使用SimpleKeyGenerator生成key
生成key的默认策略；
- 没有参数；key=new SimpleKey()；
- 有一个参数：key=参数的值
- 有多个参数：key=new SimpleKey(params)；
3、没有查到缓存就调用目标方法；
4、将目标方法返回的结果，放进缓存中
核心
- 使用CacheManager【ConcurrentMapCacheManager】按照名字得到Cache【ConcurrentMapCache】组件
- key使用keyGenerator生成的，默认是SimpleKeyGenerator
4.2.3几个属性
- cacheNames/value：指定缓存组件的名字;将方法的返回结果放在哪个缓存中，是数组的方式，可以指定多个缓存；例@Cacheable(cacheNames = {“emp”,“empId”})
- key：缓存数据使用的key；可以用它来指定。默认是使用方法参数的值;可以在key属性中使用spel表达式。例:#id(参数中id的值作为key); #a0/#p0/#root.args[0],(方法参数的第一个作为key) 。 @Cacheable(key="#id")
- keyGenerator：key的生成器；可以自己指定key的生成器的组件id。注:key/keyGenerator：二选一使用; 例如@Cacheable(keyGenerator = “myKeyGenerator”)
@Configuration
public class MyCacheConfig {
@Bean("myKeyGenerator")
public KeyGenerator keyGenerator(){
return new KeyGenerator(){
@Override
public Object generate(Object target, Method method, Object... params) {
return method.getName()+"["+ Arrays.asList(params).toString()+"]";
}
};
}
}
- cacheManager：指定缓存管理器；或者cacheResolver指定获取解析器
- condition：指定符合条件的情况下方法返回值才缓存。例:@Cacheable(condition = “#a0>1”)意为第一个参数大于1时才缓存
- unless:否定缓存；当unless指定的条件为true，方法的返回值就不会被缓存；可以获取到结果进行判断。例:对参数判断例 @Cacheable(unless = “#p0==2”)意为:如果第一个参数的值是2，方法返回值不缓存；
- sync：是否使用异步模式
4.3@CachePut
标注的方法一定会被执行方法，且更新缓存数据；同步更新缓存
运行时机：
- 先调用目标方法
- 将目标方法的结果缓存起来
应注意更新方法中的value值(相同的cache组件)要和查询对应,且key的值要与查询中的key一致;在@Cacheput可以使用key = "#result.id"而@Cacheable中不能使用result对象
4.4@CacheEvict
缓存清除
key：指定要清除的数据(当key为字符串时一定要加单引号)
allEntries = true：指定清除这个缓存中所有的数据
beforeInvocation = false：缓存的清除是否在方法之前执行;默认代表缓存清除操作是在方法执行之后执行;如果出现异常缓存就不会清除
beforeInvocation = true：代表清除缓存操作是在方法运行之前执行，无论方法是否出现异常，缓存都清除
4.5@Caching
定义复杂的缓存规则
给出一个例子
@Caching(
cacheable = {
@Cacheable(/*value="emp",*/key = "#lastName")
},
put = {
@CachePut(/*value="emp",*/key = "#result.id"),
@CachePut(/*value="emp",*/key = "#result.email")
}
)
public Employee getEmpByLastName(String lastName){
return employeeMapper.getEmpByLastName(lastName);
}
4.6@CacheConfig
抽取缓存的公共配置,标注后类下方法都是有相应属性
@CacheConfig(cacheNames=“emp”,cacheManager = “employeeCacheManager”)
5整合redis缓存
5.1使用步骤
- 引入spring-boot-starter-data-redis
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
- application.yml配置redis地址
spring:
redis:
host: 192.168.1.5
- 使用RestTemplate操作redis
RedisAutoConfiguration中为我们注入了两个组件分别是redisTemplate(用来操做redis)、StringRedisTemplate(准们用于操作String类型的redis数据)
Redis常见的五大数据类型:
String（字符串）、List（列表）、Set（集合）、Hash（散列）、ZSet（有序集合）
对应的操作方法为:
- stringRedisTemplate.opsForValue()[String（字符串）]
- stringRedisTemplate.opsForList()[List（列表）]
- stringRedisTemplate.opsForSet()[Set（集合）]
- stringRedisTemplate.opsForHash()[Hash（散列）]
- stringRedisTemplate.opsForZSet()[ZSet（有序集合）]
自定义Spring Data Redis提供给用户用于操作redis缓存的redisTemplate对象中的方法(以配置序列化为例);
redisTemplate存储对象时默认使用的序列化类为JdkSerializationRedisSerializer(jdk的序列化)我们可以切换组件使用的序列化规则
@Configuration
public class RedisConfig {
@Bean
public RedisTemplate<Object, Employee> empRedisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory)
throws UnknownHostException {
RedisTemplate<Object, Employee> template = new RedisTemplate<>();
template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
Jackson2JsonRedisSerializer<Employee> employeeJackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer<Employee>(Employee.class);
template.setDefaultSerializer(employeeJackson2JsonRedisSerializer);
return template;
}
}
注:不要忘记在注入redisTemplat时使用设置后的empRedisTemplate对象
原理
CacheManager创建Cache缓存组件,组件来给缓存中存取数据
1）、引入redis的starter，容器中保存的是 RedisCacheManager；
2）、RedisCacheManager 帮我们创建 RedisCache 来作为缓存组件；RedisCache通过操作redis缓存数据的
3）、默认保存数据 k-v 都是Object；利用序列化保存；如何保存为json?
- 引入了redis的starter，cacheManager变为 RedisCacheManager；
- 默认创建的 RedisCacheManager 操作redis的时候使用的是 RedisTemplate
- RedisTemplate
自定义CacheManager
//缓存对象时不同的类应注意读取缓存数据的反序列化出错问题
@Bean
public RedisCacheManager empCacheManager(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
RedisSerializer<String> redisSerializer = new StringRedisSerializer();
Jackson2JsonRedisSerializer<Employee> jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Employee.class);
//解决查询缓存转换异常的问题
ObjectMapper om = new ObjectMapper();
om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(om);
// 配置序列化（解决乱码的问题）
RedisCacheConfiguration config = RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig()
.entryTtl(Duration.ofDays(1))//缓存过期时间为1天
.serializeKeysWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(redisSerializer))
.serializeValuesWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(jackson2JsonRedisSerializer))
.disableCachingNullValues();
RedisCacheManager cacheManager = RedisCacheManager.builder(redisConnectionFactory)
.cacheDefaults(config)
.build();
return cacheManager;
}
@Primary//配置多个cacheManager时需指定默认使用的cacheManager这里偷懒直接任意指定一个
@Bean
public RedisCacheManager deptCacheManager(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
RedisSerializer<String> redisSerializer = new StringRedisSerializer();
Jackson2JsonRedisSerializer<Department> jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Department.class);
//解决查询缓存转换异常的问题
ObjectMapper om = new ObjectMapper();
om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(om);
// 配置序列化（解决乱码的问题）
RedisCacheConfiguration config = RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig()
.entryTtl(Duration.ofDays(1))//缓存过期时间为1天
.serializeKeysWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(redisSerializer))
.serializeValuesWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(jackson2JsonRedisSerializer))
.disableCachingNullValues();
RedisCacheManager cacheManager = RedisCacheManager.builder(redisConnectionFactory)
.cacheDefaults(config)
.build();
return cacheManager;
}
使用cacheManager
@CacheConfig(cacheNames="emp",cacheManager = "empCacheManager") //抽取缓存的公共配置
@Service
public class EmployeeService {