《SpringBoot篇》17.SpringBoot内置缓存

陈老老老板 说明：工作了，学习一些新的技术栈和工作中遇到的问题，边学习边总结，各位一起加油。需要注意的地方都标红了，还有资源的分享. 一起加油。
本文是介绍内置缓存与SpringBoot整合

​

一、缓存简介

​ 说明：企业级应用主要作用是信息处理，当需要读取数据时，如果直接在数据库中读取，会对数据层非常大的压力，同时受限于数据库的访问效率，导致整体系统性能偏低。

​ 解决方法：​通常会在应用程序与数据库之间建立一种临时的数据存储机制，该区域中的数据在内存中保存，读写速度较快，可以有效解决数据库访问效率低下的问题。这一块临时存储数据的区域就是缓存。

​ 缓存简介：缓存是一种介于数据永久存储介质与应用程序之间的数据临时存储介质，​ 使用缓存可以有效的减少低速数据读取过程的次数（例如磁盘IO），提高系统性能。此外缓存不仅可以用于提高永久性存储介质的数据读取效率，还可以提供临时的数据存储空间。

二、 SpringBoot内置缓存

​ springboot技术提供有内置的缓存解决方案，可以帮助开发者快速开启缓存技术，并使用缓存技术进行数据的快速操作，例如读取缓存数据和写入数据到缓存。

1.导入springboot提供的缓存技术对应的starter

<dependency>
    <groupId>org.springframework.bootgroupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-cacheartifactId>
dependency>

2.启用缓存

​ 注：在引导类上方标注注解@EnableCaching配置springboot程序中可以使用缓存（这里使用的是MongoDB的项目）

package com.test;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;

@SpringBootApplication
@EnableCaching
public class SpringbootMongodbApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringbootMongodbApplication.class, args);
    }

}

3.设置操作的数据是否使用缓存

​ 注：使用@Cacheable注解，之后会有@Cacheable注解参数详解。

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
    @Autowired
    private UserDao userDao;

    @Cacheable(value="cacheSpace",key="#id")
    public User getById(Integer id) {
        return userDao.selectById(id);
    }
}

​ 注：在业务方法上面使用注解@Cacheable声明当前方法的返回值放入缓存中，​ 其中必须要指定缓存的存储位置，以及缓存中保存当前方法返回值对应的名称。上例中value属性描述缓存的存储位置，可以理解为是一个存储空间名，key属性描述了缓存中保存数据的名称，使用#id读取形参中的id值作为缓存名称。

​ 使用@Cacheable注解后，执行当前操作，如果发现对应名称在缓存中没有数据，就正常读取数据，然后放入缓存；如果对应名称在缓存中有数据，就终止当前业务方法执行，直接返回缓存中的数据。

4.补充有关缓存的注解

注解	说明
@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
@CachePut	保证方法被调用，又希望结果被缓存（缓存更新）
@EnableCaching	开启基于注解的缓存

5.补充@Cacheable注解参数详解。

参数	说明
cacheNames/value	指定缓存的名字，通过cacheNames或者value属性指定，相当于是将缓存的键值对进行分组，缓存的名字是一个数组，也就是说可以将一个缓存键值对分到多个组里面
key	缓存数据时的key的值，默认是使用方法参数的值，可以使用SpEL表达式计算key的值
keyGenerate	缓存的生成策略，和key二选一，都是生成键的，keyGenerator可自定义
cacheManager	指定缓存管理器(如ConcurrentHashMap、Redis等)
cacheResolver	和cacheManager功能一样，和cacheManager二选一
condition	指定缓存的条件(满足什么条件时才缓存)，可用SpEL表达式(如#id>0，表示当入参id大于0时才缓存)
unless	否定缓存，即满足unless指定的条件时，方法的结果不进行缓存，使用unless时可以在调用的方法获取到结果之后再进行判断(如#result==null，表示如果结果为null时不缓存)
sync	是否使用异步模式进行缓存

三、手机验证码案例

​ 注：这是黑马的案例，有时间可以看一下，之前对我收货很大。
​ 为了便于下面演示各种各样的缓存技术，我们创建一个手机验证码的案例环境，模拟使用缓存保存手机验证码的过程。

​ 手机验证码案例需求如下：

• 输入手机号获取验证码，组织文档以短信形式发送给用户（页面模拟）
• 输入手机号和验证码验证结果

​ 为了描述上述操作，我们制作两个表现层接口，一个用来模拟发送短信的过程，其实就是根据用户提供的手机号生成一个验证码，然后放入缓存，另一个用来模拟验证码校验的过程，其实就是使用传入的手机号和验证码进行匹配，并返回最终匹配结果。下面直接制作本案例的模拟代码，先以上例中springboot提供的内置缓存技术来完成当前案例的制作。

步骤①：导入springboot提供的缓存技术对应的starter

<dependency>
    <groupId>org.springframework.bootgroupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-cacheartifactId>
dependency>

步骤②：启用缓存，在引导类上方标注注解@EnableCaching配置springboot程序中可以使用缓存

@SpringBootApplication
//开启缓存功能
@EnableCaching
public class Springboot19CacheApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Springboot19CacheApplication.class, args);
    }
}

步骤③：定义验证码对应的实体类，封装手机号与验证码两个属性

@Data
public class SMSCode {
    private String tele;
    private String code;
}

步骤④：定义验证码功能的业务层接口与实现类

public interface SMSCodeService {
    public String sendCodeToSMS(String tele);
    public boolean checkCode(SMSCode smsCode);
}

@Service
public class SMSCodeServiceImpl implements SMSCodeService {
    @Autowired
    private CodeUtils codeUtils;

    @CachePut(value = "smsCode", key = "#tele")
    public String sendCodeToSMS(String tele) {
        String code = codeUtils.generator(tele);
        return code;
    }

    public boolean checkCode(SMSCode smsCode) {
        //取出内存中的验证码与传递过来的验证码比对，如果相同，返回true
        String code = smsCode.getCode();
        String cacheCode = codeUtils.get(smsCode.getTele());
        return code.equals(cacheCode);
    }
}

​ 获取验证码后，当验证码失效时必须重新获取验证码，因此在获取验证码的功能上不能使用@Cacheable注解，@Cacheable注解是缓存中没有值则放入值，缓存中有值则取值。此处的功能仅仅是生成验证码并放入缓存，并不具有从缓存中取值的功能，因此不能使用@Cacheable注解，应该使用仅具有向缓存中保存数据的功能，使用@CachePut注解即可。

​ 对于校验验证码的功能建议放入工具类中进行。

步骤⑤：定义验证码的生成策略与根据手机号读取验证码的功能

@Component
public class CodeUtils {
    private String [] patch = {"000000","00000","0000","000","00","0",""};

    public String generator(String tele){
        int hash = tele.hashCode();
        int encryption = 20206666;
        long result = hash ^ encryption;
        long nowTime = System.currentTimeMillis();
        result = result ^ nowTime;
        long code = result % 1000000;
        code = code < 0 ? -code : code;
        String codeStr = code + "";
        int len = codeStr.length();
        return patch[len] + codeStr;
    }

    @Cacheable(value = "smsCode",key="#tele")
    public String get(String tele){
        return null;
    }
}

步骤⑥：定义验证码功能的web层接口，一个方法用于提供手机号获取验证码，一个方法用于提供手机号和验证码进行校验

@RestController
@RequestMapping("/sms")
public class SMSCodeController {
    @Autowired
    private SMSCodeService smsCodeService;
    
    @GetMapping
    public String getCode(String tele){
        String code = smsCodeService.sendCodeToSMS(tele);
        return code;
    }
    
    @PostMapping
    public boolean checkCode(SMSCode smsCode){
        return smsCodeService.checkCode(smsCode);
    }
}

总结：缓存是为了减少对数据库的压力，之后会有各种缓存整合的博客。希望对您有帮助，感谢阅读

结束语：裸体一旦成为艺术，便是最圣洁的。道德一旦沦为虚伪，便是最下流的。
勇敢去做你认为正确的事，不要被世俗的流言蜚语所困扰。