SpringCache详解及其使用,Redis控制失效时间

一、使用

在 Spring 中，使用缓存通常涉及以下步骤：

1、添加缓存依赖： 确保项目中添加了缓存相关的依赖。如果使用 Maven，可以在项目的 pom.xml 文件中添加 Spring Cache 的依赖。

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

2、配置缓存： 在 Spring 配置文件中进行缓存的基本配置。如果是使用 Spring Boot，通常无需额外配置，因为 Spring Boot 提供了默认的缓存配置。

第1步：在启动类上加注解@EnableCaching
第2步：在具体方法上加注解【@CachePut、@CacheEvict、@Caching】或者在方法上添加 @Cacheable 注解： 在需要缓存的方法上使用 @Cacheable 注解，指定缓存的名称、键等信息。

3、触发缓存： 调用带有 @Cacheable 注解的方法时，Spring 会检查缓存中是否已经有了相应的结果。如果有，则直接返回缓存结果；如果没有，则执行方法体，计算结果并将结果缓存起来。

二、详解

1、@Cacheable

@Cacheable 是 Spring Framework 中的一个注解，用于声明某个方法的结果应该被缓存，以便在后续调用中可以直接返回缓存的结果，而不需要再次执行方法体。这个注解通常用于提高方法的执行效率，尤其是对于那些计算成本较高的方法。

基本用法

import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;

public class MyService {

    @Cacheable(value = "myCache", key = "#input")
    public String getResult(String input) {
        // 如果缓存中存在以input为key的结果，则直接返回缓存结果
        // 否则，执行方法体，并将结果缓存起来
        // ...
    }
}

在上述例子中：

@Cacheable 注解标注在 getResult 方法上，表示该方法的结果将会被缓存。
value 属性指定了缓存的名称（可以有多个缓存，每个缓存有一个名称）。
key 属性指定了缓存的键，这里使用了 SpEL（Spring Expression Language）表达式，表示使用 input 参数的值作为缓存的键。有时候会按照下方书写方式：

@Cacheable(value = "myCache", key = "#p0+','+#p1")

key = “#p0+‘,’+#p1” ：指定缓存的键，使用了 Spring Expression Language（SpEL）的语法。#p0 表示方法的第一个参数，#p1 表示方法的第二个参数。在这个例子中，键由第一个参数和第二个参数以逗号连接而成。这意味着如果两次调用方法的时候，这两个参数的值相同，那么它们会共享相同的缓存结果。如果想要每次调用方法都修改缓存值，可以用其他拼接符连接，比如横杠、空格、冒号或者将方法名作为key值一部分。

key = "#p0 + '_' + #p1"  // 使用下划线

key = "#p0 + ',' + #p1 + ',' + #p2"  // 添加额外的参数或常量

key = "methodName + ',' + #p0 + ',' + #p1"  //使用方法名作为一部分

注意事项：

@Cacheable 注解需要在 Spring 环境中生效，因此通常需要在 Spring 的配置文件中启用缓存功能。
方法的返回值类型应该是可序列化的，以便能够存储在缓存中。
缓存的键是根据 key 属性生成的，所以确保它能够唯一标识方法的输入参数。
@Cacheable 是 Spring Cache 抽象的一部分，而具体的缓存实现可以是基于不同的后端，比如基于内存、Redis、Ehcache 等。
我们在使用的时候常常会和@SqlQuery注解一块使用，如果一个方法同时使用了 @Cacheable 注解和 @SqlQuery 注解，那么其执行流程通常如下：

• 首次调用： 当方法被首次调用时，Spring 会先检查缓存（由 @Cacheable
  注解管理）。如果缓存中存在对应的结果，则直接从缓存中取出并返回，而不会执行实际的 SQL 查询。

• 缓存未命中： 如果缓存中不存在对应的结果，那么方法体会被执行。在方法体中，可能会执行 SQL 查询（由 @SqlQuery
  注解管理），并将查询结果映射为方法的返回类型。

• 结果缓存： 如果启用了 @Cacheable
  注解，方法执行完毕后，计算得到的结果会被缓存起来，以便下次相同的方法调用可以直接从缓存中获取。

所以，如果缓存中已有相应的结果，实际的 SQL 查询可能不会执行。这样可以有效减轻对数据库的访问压力，提高方法的执行效率。在使用这两个注解时，确保缓存的键和 SQL 查询的参数不会引起混淆，以便正确地识别和管理缓存。

2、@CacheEvict

@CacheEvict 是 Spring 框架中用于清除缓存的注解。它用于标记一个方法，在方法执行时会清除指定缓存中的数据。以下是 @CacheEvict 注解的主要属性和用法：

主要属性：
value（或 cacheNames）： 指定要清除的缓存的名称，可以是一个字符串数组。例如：@CacheEvict(value = “myCache”) 或 @CacheEvict(cacheNames = {“cache1”, “cache2”})。

key： 指定用于生成缓存键的 SpEL 表达式。例如：@CacheEvict(value = "myCache", key = "#userI

condition： 指定清除缓存的条件，是一个 SpEL 表达式，如果表达式的值为 false，则不会清除缓存。例如：@CacheEvict(value = "myCache", condition = "#userId > 0")。

allEntries： 如果设置为 true，则会清除指定缓存中的所有条目。例如：@CacheEvict(value = "myCache", allEntries = true)。

beforeInvocation： 如果设置为 true，则在方法调用之前清除缓存；如果设置为 false（默认），则在方法调用之后清除缓存。例如：@CacheEvict(value = "myCache", beforeInvocation = true)。

示例用法：

@Service
public class MyService {

    @CacheEvict(value = "myCache", key = "#userId")
    public void clearCacheByUserId(long userId) {
        // 此方法执行时，会清除名为 "myCache" 中 key 为 userId 的缓存条目
    }

    @CacheEvict(value = "myCache", allEntries = true)
    public void clearEntireCache() {
        // 此方法执行时，会清除名为 "myCache" 中的所有缓存条目
    }
}

在上述例子中，clearCacheByUserId 方法用于清除名为 “myCache” 中 key 为 userId 的缓存条目，而 clearEntireCache 方法用于清除 “myCache” 中的所有缓存条目。

请注意，@CacheEvict 注解通常用于在方法执行时清除缓存。如果方法执行抛出异常，缓存清除可能不会发生，除非设置了 beforeInvocation = true。因此，要确保清除缓存的操作是安全的，不会因为异常而导致缓存清除失败。

3、@CachePut

@CachePut 是 Spring 框架中用于更新缓存的注解。它用于标记一个方法，在方法执行时会将结果放入缓存中。与 @Cacheable 不同，@CachePut 不会先检查缓存中是否已有结果，而是直接将方法的返回值放入缓存中。

以下是 @CachePut 注解的主要属性和用法：

主要属性：
value（或 cacheNames）： 指定要更新的缓存的名称，可以是一个字符串数组。例如：@CachePut(value = "myCache") 或 @CachePut(cacheNames = {"cache1", "cache2"})。

key： 指定用于生成缓存键的 SpEL 表达式。例如：@CachePut(value = "myCache", key = "#userId")。

condition： 指定放入缓存的条件，是一个 SpEL 表达式，如果表达式的值为 false，则不会放入缓存。例如：@CachePut(value = "myCache", condition = "#userId > 0")。

unless： 与 condition 相反，如果表达式的值为 true，则不会放入缓存。例如：@CachePut(value = "myCache", unless = "#result == null")。

示例用法：

@Service
public class MyService {

    @CachePut(value = "myCache", key = "#userId")
    public String updateCacheByUserId(long userId) {
        // 此方法执行时，会将返回值放入名为 "myCache" 中 key 为 userId 的缓存条目
        // 注意：不会先检查缓存中是否已有结果，直接将方法的返回值放入缓存中
        // ...
        return "Updated Value";
    }
}

在上述例子中，updateCacheByUserId 方法用于将返回值放入名为 “myCache” 中 key 为 userId 的缓存条目。这个方法在执行时，不会先检查缓存中是否已有结果，而是直接将方法的返回值放入缓存中。

@CachePut 通常用于在更新操作之后，将最新的结果放入缓存，以保持缓存的一致性。需要注意的是，与 @Cacheable 不同，@CachePut 不会阻止方法的执行，即使缓存操作失败也不会影响方法的正常执行。

4、@Caching
@Caching 是 Spring 框架中用于组合多个缓存注解的注解。它允许同时在一个方法上使用多个缓存相关的注解，包括 @Cacheable、@CachePut、@CacheEvict 等，从而提供更灵活的缓存配置。

示例用法：

@Service
public class MyService {

    @Caching(
        cacheable = {@Cacheable(value = "cache1", key = "#userId")},
        put = {@CachePut(value = "cache2", key = "#result.id")}
    )
    public User getUserById(long userId) {
        // 先尝试从 "cache1" 缓存中获取结果
        // 如果获取成功，则返回结果，不执行方法体
        // 如果获取失败，则执行方法体，并将结果放入 "cache1" 和 "cache2" 缓存中
        // ...
        return new User(userId, "John Doe");
    }
}

在上述例子中，@Caching 注解用于同时使用 @Cacheable 和 @CachePut 注解。具体来说：

@Cacheable 注解用于尝试从名为 “cache1” 的缓存中获取结果，如果获取成功，则直接返回结果，不执行方法体。
@CachePut 注解用于将方法的返回值放入名为 “cache2” 的缓存中，不论缓存中是否已有相同的键。
通过 @Caching 注解，可以更灵活地组合多个缓存注解，以满足复杂的缓存需求。

三、cache失效时间配置

1、注解属性中设置
在使用 @Cacheable 注解时，你可以通过设置 expire 或 expireAfterWrite 属性来配置缓存的失效时间。这取决于使用的缓存管理器，因为不同的缓存管理器可能支持不同的配置。

例如，如果你使用的是 Spring Boot，并且底层的缓存管理器是基于 Caffeine 的，你可以使用 expireAfterWrite 属性来设置失效时间。以下是一个示例：

@Cacheable(value = "myCache", key = "#input", expireAfterWrite = 5, timeUnit = TimeUnit.MINUTES)
public String getResult(String input) {
    // 如果缓存中存在以 input 为 key 的结果，则直接返回缓存结果
    // 否则，执行方法体，并将结果缓存起来，缓存时间为 5 分钟
    // ...
}

在上述示例中：

expireAfterWrite = 5 表示缓存项在写入后经过 5 分钟过期。
timeUnit = TimeUnit.MINUTES 表示时间单位是分钟。
具体的配置方式取决于使用的缓存管理器。如果你使用的是其他缓存管理器，例如 EhCache、Redis 等，具体的配置方式可能会有所不同。在配置文件或注解中查看相关属性，以确保正确地设置缓存的失效时间。

2、redis管理器设置
当使用 Redis 作为缓存管理器时，可以通过 Spring Boot 的配置文件或 Java 配置来设置 Redis 缓存的失效时间。以下是一个示例：

• 在 Spring Boot 的配置文件中设置 Redis 缓存失效时间： 在 application.properties 或
  application.yml 文件中添加以下配置：

  # Redis 服务器地址 spring.redis.host=localhost
  # Redis 服务器端口 spring.redis.port=6379
  # 缓存的默认失效时间，单位秒 spring.cache.redis.time-to-live=600
  

• 上述配置中的 spring.cache.redis.time-to-live
  表示缓存的默认失效时间为600秒（10分钟）。这个值会应用于所有通过 @Cacheable、@CachePut 注解配置的缓存。

  在 Java 配置中设置 Redis 缓存失效时间： 如果你使用 Java 配置类，可以在配置类中通过
  RedisCacheConfiguration 来设置缓存的失效时间。以下是一个示例：

   java @Configuration @EnableCaching public class CacheConfig
     extends CachingConfigurerSupport {
     
         @Bean
         public RedisCacheManager cacheManager(RedisConnectionFactory connectionFactory) {
             RedisCacheConfiguration config = RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig()
                     .entryTtl(Duration.ofSeconds(600)); // 设置缓存失效时间为600秒（10分钟）
     
             return RedisCacheManager.builder(connectionFactory)
                     .cacheDefaults(config)
                     .build();
         } } 
  

  在上述配置中，entryTtl(Duration.ofSeconds(600))表示设置缓存的失效时间为600秒。这个值同样会应用于所有通过 @Cacheable、@CachePut 注解配置的缓存。

根据具体的需求，你可以根据缓存的特定性配置不同的失效时间。上述示例中仅作为演示，实际应用中可以根据业务需求来设置合适的缓存失效时间。