Spring缓存深入解析：@Cacheable的使用详解

news2024/12/23 3:55:39

摘要：在本文中，我们将深入研究Spring框架中的@Cacheable注解。我们会通过详细的Java示例，探讨如何使用这个功能强大的注解来提升应用程序性能。

一、什么是缓存？

在计算机科学中，缓存是一种存储技术，用于保存经常使用的数据，以便在后续请求中快速访问。在Web开发中，缓存被广泛用于减少对数据库的访问，提高应用程序的响应速度。

二、Spring中的缓存抽象

Spring提供了一种强大的缓存抽象，允许开发者通过简单的注解，将方法的执行结果存储在缓存中。这些注解包括@Cacheable、@CacheEvict、@CachePut等。在本文中，我们将重点关注@Cacheable注解。

三、@Cacheable注解的使用

@Cacheable注解用于标记应该被缓存的方法。当一个方法被@Cacheable注解标记后，Spring会在调用该方法前检查缓存，如果缓存中存在对应的数据，就直接返回缓存的数据，而不执行方法。如果缓存中不存在对应的数据，Spring会执行方法，然后将返回结果存入缓存。

@Cacheable注解有两个重要的属性：value和key。value用于指定缓存的名称，key用于指定缓存的键。例如：

@Cacheable(value = "users", key = "#id")
public User findUserById(Long id) {
    //...
}

在上述代码中，findUserById方法的结果将被存储在名为users的缓存中，缓存的键是方法的参数id。

四、@Cacheable注解的工作原理

让我们通过一个例子来详细了解@Cacheable注解的工作原理。

假设我们有一个UserService类，该类有一个findUserById方法，用于从数据库中查询用户。我们可以使用@Cacheable注解来缓存查询结果，如下：

@Service
public class UserService {

    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

    @Cacheable(value = "users", key = "#id")
    public User findUserById(Long id) {
        return userRepository.findById(id).orElse(null);
    }
}

当我们第一次调用findUserById方法时，Spring会执行方法，并将返回结果存入名为users的缓存中。缓存的键是方法的参数id。

当我们再次以相同的id调用findUserById方法时，Spring会在users缓存中查找键为id的数据。如果找到，直接返回缓存的数据，不执行方法。如果没找到，执行方法，并将返回结果存入缓存。

这就是@Cacheable注解的工作原理。通过使用@Cacheable注解，我们可以避免重复的数据库查询，提高应用程序的响应速度。

五、示例

import com.alibaba.fastjson.support.spring.FastJsonRedisSerializer;
import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;
import org.springframework.cache.annotation.CachingConfigurerSupport;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheManager;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.GenericJackson2JsonRedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;

@Configuration
@EnableCaching
public class CacheConfig extends CachingConfigurerSupport {

    @Bean
    public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {
        RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();
        template.setConnectionFactory(factory);
        //template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        //template.setValueSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer());

        FastJsonRedisSerializer<Object> fastJsonRedisSerializer = new FastJsonRedisSerializer<>(Object.class);
        template.setValueSerializer(fastJsonRedisSerializer);
        template.setHashValueSerializer(fastJsonRedisSerializer);
        // 设置键（key）的序列化采用StringRedisSerializer。
        template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        template.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        return template;
    }

    @Bean
    public RedisCacheManager cacheManager(RedisConnectionFactory factory) {
        return RedisCacheManager.create(factory);
    }
}

@Cacheable(value = "queryAllBill", key = "#billRequestDto.userId + '_' + (#billRequestDto.billStatusList != null ? #billRequestDto.billStatusList.toString() : '') " +
		" + '_' + #billRequestDto.billNo + '_' + #billRequestDto.orderNo + '_' + #billRequestDto.contNo + #billRequestDto.billStatus + '_'" +
		" + '_' + #billRequestDto.billType + '_' + #billRequestDto.channelName + '_' + #billRequestDto.productName + '_' + #billRequestDto.settleSubjectCode" +
		" + '_' + #billRequestDto.contractCompanyCode + '_' + #billRequestDto.coInsuranceName + '_' + #billRequestDto.billBeginDate " +
		" + '_' + #billRequestDto.billEndDate+ '_' + (#billRequestDto.addBillSidList != null ? #billRequestDto.addBillSidList.toString() : '')")

访问接口后查询缓存:

六、注意事项

尽管@Cacheable注解非常强大，但在使用时还是需要注意一些问题：

1.数据一致性：如果你的数据经常变化，那么你需要考虑数据一致性的问题。你可以使用@CacheEvict或@CachePut注解来清除或更新缓存。使用@Cacheable注解的确可以提高应用程序的性能，因为它可以避免重复的数据库查询。然而，如果你的数据经常变化，那么缓存的数据可能会很快就过时了。在这种情况下，你需要考虑以下几点：

缓存过期策略：你可以设置缓存的过期时间，使得缓存的数据在一段时间后自动清除。这样，下次查询时，将会从数据库中获取最新的数据。缺点是，如果数据在缓存过期之前就已经变化了，那么你仍然可能会得到过时的数据。
使用@CacheEvict注解：当数据发生变化时（例如，在更新或删除操作后），你可以使用@CacheEvict注解来清除缓存。例如：
```
@CacheEvict(value = "users", key = "#user.id")
public void updateUser(User user) {
    //...
}
```
这样，每次更新用户信息后，对应的缓存将被清除。下次查询时，将会从数据库中获取最新的数据。缺点是，你需要在所有可能改变数据的操作后都清除缓存，这可能会使代码变得复杂。
使用@CachePut注解：@CachePut注解会在每次方法调用后更新缓存。这意味着，即使数据发生了变化，缓存中的数据也总是最新的。例如：
```
@CachePut(value = "users", key = "#user.id")
public User updateUser(User user) {
    //...
    return user;
}
```
注意，@CachePut注解的方法应该返回更新后的对象。这样，返回的对象将被用来更新缓存。缺点是，这可能会影响性能，因为每次方法调用都会更新缓存。