spring boot-15.缓存

为了减轻数据库压力和提高访问速度，从spring3.1开始映入了基于注解的缓存机制。

1.Java Caching定义了5个核心接口，分别是CachingProvider, CacheManager, Cache, Entry 和 Expiry。

（1）CachingProvider定义了创建、配置、获取、管理和控制多个CacheManager。一个应用可以在运行期访问多个CachingProvider。
（2）CacheManager定义了创建、配置、获取、管理和控制多个唯一命名的Cache，这些Cache存在于CacheManager的上下文中。一个CacheManager仅被一个CachingProvider所拥有。
（3）Cache是一个类似Map的数据结构并临时存储以Key为索引的值。一个Cache仅被一个CacheManager所拥有。
（4）Entry是一个存储在Cache中的key-value对。
（5）Expiry 每一个存储在Cache中的条目有一个定义的有效期。一旦超过这个时间，条目为过期的状态。一旦过期，条目将不可访问、更新和删除。缓存有效期可以通过ExpiryPolicy设置。

2.Spring从3.1开始定义了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）注解简化我们开发；

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xxxCache的实现；如RedisCache，EhCacheCache , ConcurrentMapCache等；

每次调用需要缓存功能的方法时，Spring会检查检查指定参数的指定的目标方法是否已经被调用过；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。下次调用直接从缓存中获取。
使用Spring缓存抽象时我们需要关注以下两点；
（1）确定方法需要被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

（3）重要概念和注解

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
@CachePut	保证方法被调用，又希望结果被缓存。
@EnableCaching	开启基于注解的缓存
keyGenerator	缓存数据时key生成策略
serialize	缓存数据时value序列化策略

3.spring boot 的对于缓存的配置在org.springframework.boot.autoconfigure.cache.CacheAutoConfiguration中，spring boot 配置提供不同的类型cacheManager的配置，如SimpleCacheConfigure，RedisCacheConfigure，EnCacheCacheConfigure，默认情况下啊生效的是SimpleCacheConfigure,它会给容器中注入一个ConcurrentMapCache组件，将缓存数据保存保存在ConcurrentMap 中。

缓存的运行流程

（1）先去查询缓存组件（cache）,如果没有则自动创建一个。

（2）使用key去cacahe中查找

（3）如果没有查到就去目标方法查找

（4）将查询结果返回（如果缓存中没有则将结果存入缓存）

4.使用方法

（1）添加缓存依赖

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-cache</artifactId>
        </dependency>

（2）在主程序使用@EnableCaching注解，开启缓存服务

package com.springboot;

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

@SpringBootApplication
@EnableCaching
public class SpringbootWebCacheApplication {

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

（3）在目标方法上使用@Cacheable注解

package com.springboot.service;

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;
import org.springframework.stereotype.Service;

import com.springboot.entity.Employee;
import com.springboot.mapper.EmployeeMapper;

@Service
public class EmployeeService {
    
    
    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(EmployeeService.class);

    @Autowired
    EmployeeMapper employeeMapper;
    
    @Cacheable(cacheNames= {"emp"})
    public Employee getEmpByID(Integer id) {
        log.info("查询"+id+"号员工");
        Employee emp = employeeMapper.selectByPrimaryKey(id);
        return emp;
    }
}

5.关于缓存有以下几个参数

（1）@CacheConfig：主要用于配置该类中会用到的一些共用的缓存配置。在这里@CacheConfig(cacheNames = "users")：配置了该数据访问对象中返回的内容将存储于名为users的缓存对象中，我们也可以不使用该注解，直接通过@Cacheable自己配置缓存集的名字来定义。

（2）@Cacheable：配置了findByName函数的返回值将被加入缓存。同时在查询时，会先从缓存中获取，若不存在才再发起对数据库的访问。该注解主要有下面几个参数：

　　【1】value、cacheNames：两个等同的参数（cacheNames为Spring 4新增，作为value的别名），用于指定缓存存储的集合名。由于Spring 4中新增了@CacheConfig，因此在Spring 3中原本必须有的value属性，也成为非必需项了
　　【2】key：缓存对象存储在Map集合中的key值，非必需，缺省按照函数的所有参数组合作为key值，若自己配置需使用SpEL表达式，比如：@Cacheable(key = "#p0")：使用函数第一个参数作为缓存的key值，更多关于SpEL表达式的详细内容可参考官方文档
　　【3】condition：缓存对象的条件，非必需，也需使用SpEL表达式，只有满足表达式条件的内容才会被缓存，比如：@Cacheable(key = "#p0", condition = "#p0.length() < 3")，表示只有当第一个参数的长度小于3的时候才会被缓存，若做此配置上面的AAA用户就不会被缓存，读者可自行实验尝试。
　　【4】unless：另外一个缓存条件参数，非必需，需使用SpEL表达式。它不同于condition参数的地方在于它的判断时机，该条件是在函数被调用之后才做判断的，所以它可以通过对result进行判断。
　　【5】keyGenerator：用于指定key生成器，非必需。若需要指定一个自定义的key生成器，我们需要去实现org.springframework.cache.interceptor.KeyGenerator接口，并使用该参数来指定。需要注意的是：该参数与key是互斥的
　　【6】cacheManager：用于指定使用哪个缓存管理器，非必需。只有当有多个时才需要使用
　　【7】cacheResolver：用于指定使用那个缓存解析器，非必需。需通过org.springframework.cache.interceptor.CacheResolver接口来实现自己的缓存解析器，并用该参数指定。

       【8】sync:是否异步，默认为同步，即方法执行完将结果缓存，异步情况下不支持unless。
除了这里用到的两个注解之外，还有下面几个核心注解：

（3）@CachePut：配置于函数上，能够根据参数定义条件来进行缓存或更新缓存，它与@Cacheable不同的是，它每次都会真是调用函数，所以主要用于数据新增和修改操作上。它的参数与@Cacheable类似，具体功能可参考上面对@Cacheable参数的解析。需要注意的是如果要对同一笔数据进行更新操作，那@CachePut和@Cacheable 使用的key必须是一致的。
（4）@CacheEvict：配置于函数上，通常用在删除方法上，用来从缓存中移除相应数据。除了同@Cacheable一样的参数之外，它还有下面两个参数：
　　【1】allEntries：非必需，默认为false。当为true时，会移除所有数据
　　【2】beforeInvocation：非必需，默认为false，会在调用方法之后移除数据。当为true时，会在调用方法之前移除数据。