Spring Cache + Caffeine的整合与使用
前言
对于一些项目里需要对数据库里的某些数据一直重复请求的,且这些数据基本是固定的,在这种情况下,可以借助简单使用本地缓存来缓存这些数据。这些介绍一下Spring Cache和Caffeine的使用。
引入依赖和CacheConfig
在pom文件里面引入下面的依赖:
<dependency>
<groupId>com.github.ben-manes.caffeine</groupId>
<artifactId>caffeine</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-cache</artifactId>
</dependency>
在启动类上加上@EnableCaching的注解
@EnableCaching
public class SpringBootApplication{
}
新建一个CacheConfig类
@Configuration
public class CacheConfig {
/********************************
* @function : 生成缓存管理器
* @parameter : []
* @return : org.springframework.cache.CacheManager
* @date : 2023/12/13 14:46
********************************/
@Primary
@Bean("customCacheManager")
public CacheManager customCacheManager() {
SimpleCacheManager simpleCacheManager = new SimpleCacheManager();
List<Cache> cacheList = new ArrayList<>();
cacheList.add(customCache());
simpleCacheManager.setCaches(cacheList);
return simpleCacheManager;
}
/********************************
* @function : 生成自定义缓存容器
* @parameter : []
* @return : org.springframework.cache.Cache
* @date : 2023/12/13 14:46
********************************/
public Cache customCache() {
return new CaffeineCache("customCache", Caffeine.newBuilder()
.build(), true);
}
}
这里customCache()方法我并没有设置相关过期时间和最大值,不设置会导致没有默认过期时间和最大值。如果需要设置可以参考下面的写法
public Cache customCache() {
return new CaffeineCache("customCache", Caffeine.newBuilder()
.maximumSize(100)
.initialCapacity(100)
.expireAfterWrite(10, TimeUnit.MINUTES)
.recordStats()
.build(),
true);
}
CaffeineCache参数的讲解
- "customCache": 这是缓存的名称。在应用程序中,你可以通过这个名称来获取对应的缓存实例。
Caffeine.newBuilder()
: 这是创建Caffeine缓存实例的起始点。newBuilder()
返回一个Caffeine
构建器对象,用于配置和定制缓存的各种属性。.maximumSize(100)
: 这是设置缓存的最大容量,即缓存可以容纳的最大条目数。在这个例子中,缓存的最大容量被设置为100。.initialCapacity(100)
: 这是设置缓存的初始容量,即在缓存初始化时分配的内部数据结构的初始大小。在这个例子中,初始容量被设置为100。.expireAfterWrite(10, TimeUnit.MINUTES)
: 这是设置缓存项在被写入后的过期时间。在这个例子中,缓存项将在被写入后的10分钟内过期。.recordStats()
: 这是启用缓存统计信息的选项。启用后,你可以从缓存实例中获取有关缓存使用情况的统计信息,例如命中率、加载次数等。
使用中,对过期策略的使用会比较重要,对于过期的策略有:
写入后过期 (
expireAfterWrite
): 缓存项被写入后的一段时间内过期。可以通过以下方式配置:Caffeine.newBuilder()
.expireAfterWrite(10, TimeUnit.MINUTES)
.build();
在上述示例中,缓存项将在被写入后的10分钟内过期。
访问后过期 (
expireAfterAccess
): 缓存项在一段时间内没有被访问后过期。可以通过以下方式配置:Caffeine.newBuilder()
.expireAfterAccess(15, TimeUnit.MINUTES)
.build();
在上述示例中,缓存项将在最后一次访问后的15分钟内过期。
定时过期 (
expireAfter
): 缓存项在指定的固定时间内过期,不考虑写入或访问。可以通过以下方式配置:Caffeine.newBuilder()
.expireAfter(1, TimeUnit.HOURS)
.build();
在上述示例中,缓存项将在创建后的1小时内过期。
这些过期定时策略可以根据具体的使用场景和需求进行组合或选择。
上面不同写法将会导致生成不同的localcache实现类,可以在build方法中看到:
进入isBounded()方法:
如果使用缓存会调用localcache的get方法,最后进入computeIfAbsent()方法,对比上面两个实现类的实现,先是BoundedLocalCache:
UnboundedLocalCache:
下面这个并不会去检查是否过期。
使用示范
在MVC的使用,可以将缓存的注解标识于service层:
@Service
@Slf4j
@CacheConfig(cacheNames = "customCache", cacheManager = "customCacheManager")
public class CalDataInitServiceImpl implements ICalDataInitService {
@Cacheable(key = "#root.methodName + #sendCardName")
public int getSlotCount(String sendCardName) {
..方法体
return calCard.getSlotCount();
}
...
@CachePut(key = "#param")
public String updateCache(String param) {
// 对数据库更新某个值
return updatedValue;
}
@CacheEvict(key = "#param")
public void evictCache(String param) {
// 对数据库删除某个值
}
}
使用到的注解解析:
@Cacheable
是Spring框架中用于声明缓存规则的注解之一。它通常用于标记在方法上,以指示Spring在执行方法前先检查缓存,如果缓存中已有数据,则直接返回缓存中的数据,而不执行方法体。如果缓存中没有数据,则执行方法体,并将方法的返回值存入缓存。
以下是 以@Cacheable
注解为例的主要参数介绍和使用方式:
value
(或cacheNames
): 指定缓存的名称,可以指定一个或多个缓存。如果指定多个缓存,Spring会依次检查缓存,直到找到第一个有数据的缓存或全部检查完毕。示例:@Cacheable(value = "myCache")
public String getCachedData() {
// 方法体
}
key
: 指定缓存项的键。默认情况下,Spring会使用方法的参数作为键,但你也可以通过key
属性指定自定义的缓存键。示例:@Cacheable(value = "myCache", key = "#param")
public String getCachedData(String param) {
// 方法体
}
condition
: 指定条件表达式,只有当条件满足时才会缓存。示例:@Cacheable(value = "myCache", condition = "#result != null")
public String getCachedData() {
// 方法体
}
unless
: 指定一个条件表达式,当条件为 true 时,不会将结果放入缓存。示例:@Cacheable(value = "myCache", unless = "#result == null")
public String getCachedData() {
// 方法体
}
keyGenerator
: 指定自定义的缓存键生成器。这个属性允许你提供一个实现了org.springframework.cache.interceptor.KeyGenerator
接口的类,用于生成缓存键。示例:@Cacheable(value = "myCache", keyGenerator = "customKeyGenerator")
public String getCachedData() {
// 方法体
}
sync
: 是否启用同步模式。如果设置为 true,可以解决并发查的问题,Spring会在调用方法时锁定缓存,防止多个线程同时访问数据库。默认为 false。示例:@Cacheable(value = "myCache", sync = true)
public String getCachedData() {
// 方法体
}
这些是 @Cacheable
注解的一些常用参数。可以根据实际需要选择合适的参数来定义缓存规则。
在Spring中,除了 @Cacheable
,另外一些注解及其简要介绍:
@CacheEvict
: 用于从缓存中移除数据。通常用于在方法执行后清空指定缓存。示例:@CacheEvict(value = "myCache", key = "#param")
public void evictCache(String param) {
// 方法体
}
@CachePut
: 用于将方法的返回值更新到缓存中,常用于更新缓存而不影响方法的执行。示例:@CachePut(value = "myCache", key = "#param")
public String updateCache(String param) {
// 方法体
return updatedValue;
}
@Caching
: 用于将多个缓存相关的注解组合在一起,实现复杂的缓存操作。示例:@Caching(
evict = {@CacheEvict(value = "cache1", key = "#param1")},
put = {@CachePut(value = "cache2", key = "#param2")}
)
public String complexCacheOperation(String param1, String param2) {
// 方法体
}
@CacheConfig
: 用于在类级别配置缓存的一些公共属性,避免在每个方法上都重复指定相同的缓存名称等信息。示例:@CacheConfig(cacheNames = "commonCache")
public class MyService {
@Cacheable
public String getCachedData(String param) {
// 方法体
}
}
这些注解可以单独使用,也可以结合使用,以满足不同的缓存需求。
清空缓存的方法
清空所有缓存,可以不指定 value
和 key
,如下所示:
@CacheEvict(allEntries = true)
public void evictAllCaches() {
// 方法体
}
在这个例子中,allEntries = true
表示清空所有缓存。
如果你想根据某个条件来判断是否清空缓存,可以使用 condition
属性,例如:
@CacheEvict(value = "myCache", key = "#param", condition = "#param != 'noEviction'")
public void evictCacheConditionally(String param) {
// 方法体
}
在上述例子中,只有当 param
不等于 'noEviction'
时才会执行缓存清空操作。
除了 @CacheEvict
,在一些特定场景下,@CachePut
也可以被用来“清空”缓存,因为它将方法的返回值放入缓存,如果返回值为 null
,相当于移除缓存项。这种方式通常在更新操作时使用。
注意事项
如下图代码所示,如果在updateCache方法又调用了同个类里面的getSlotCount()方法,是不会使用到缓存的,这是因为缓存的实现是通过AOP实现,在同个类里面调用方法,实际是通过this来调,不会调用到代理对象,因此相当于@Cacheable注解在这种情况是不生效的。
@Service
@Slf4j
@CacheConfig(cacheNames = "customCache", cacheManager = "customCacheManager")
public class CalDataInitServiceImpl implements ICalDataInitService {
@Cacheable(key = "#root.methodName + #sendCardName")
public int getSlotCount(String sendCardName) {
..方法体
return calCard.getSlotCount();
}
...
@CachePut(key = "#param")
public String updateCache(String param) {
getSlotCount("xx");
// 对数据库更新某个值
return updatedValue;
}
}
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