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  • Spring Boot 9. 与缓存

    JSR-107,Spring缓存抽象,整合 Redis
    Spring Boot高级内容概要
    9、Spring Boot与缓存
    10、Spring Boot与消息
    11、Spring Boot与检索
    12、Spring Boot与任务
    13、Spring Boot与安全
    14、Spring Boot与分布式
    15、Spring Boot与监控管理
    17、Spring Boot与部署

    一、JSR107

    • Javax Caching定义了5个核心接口,分别是CachingProvider, CacheManager, Cache, Entry 和 Expiry
      • 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。
      • 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。
      • 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。
      • Entry是一个存储在Cache中的key-value对。
      • 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。
        image

    二、Spring缓存抽象

    • Spring从3.1开始定义了org.springframework.cache.Cache
      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
        image

    三、几个重要概念&缓存注解

    Cache(接口) 缓存接口,定义缓存操作。实现有:RedisCache、EhCacheCache,ConcurrentMapCache等。
    CacheManager(接口) 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 (更新缓存)保证方法被调用,有希望结果被缓存
    @EnableCaching 开启基于注解的缓存
    keyGenerator 缓存数据时key生成策略
    serialize (需要实现 serializable)缓存数据时value序列化策略

    1. @Cacheable/@CachePut/@CacheEvict 主要的参数

    • CacheManager管理多个Cache组件的,对缓存的真正CRUD操作在Cache组件中,每一个缓存组件有自己唯一一个名字;
    参数 描述 示例
    cacheNames/value 缓存的名称,在 spring 配置文件中定义,必须指定至少一个 @Cacheable(value="mycache") 或者 @Cacheable(value={"cache1","cache2"}
    key 缓存的 key,可以为空,如果指定要按照 SpEL 表达式编写,如果不指定,则缺省按照方法的所有参数进行组合 @Cacheable(value= "testcache" ,key= "#userName" )
    condition 缓存的条件,可以为空,使用 SpEL 编写,返回 true 或者 false,只有为 true 才进行缓存/清除缓存,在调用方法之前之后都能判断 @Cacheable(value= "testcache" ,condition= "#userName.length()>2" )
    allEntries{@CacheEvict} 是否清空所有缓存内容,缺省为 false,如果指定为 true,则方法调用后将立即清空所有缓存 @CachEvict(value= "testcache" ,allEntries=true)
    beforeInvocation{@CcheEvict} 是否在方法执行前就清空,缺省为 false,如果指定为 true,则在方法还没有执行的时候就清空缓存,缺省情况下,如果方法执行抛出异常,则不会清空缓存 @CachEvict(value= "testcache" ,beforeInvocation=true)
    unless{@CachePut}{@Cacheable} 用于否决缓存的,不像condition,该表达式只在方法执行之后判断,此时可以拿到返回值result进行判断 条件为true不会缓存,fasle才缓存 @Cacheable(value= "testcache" ,unless= "#result == null" )

    1.1 @Cacheable 属性

    1. cacheNames/value:指定缓存组件的名字;将方法的返回结果放在哪个缓存中,是数组的方式,可以指定多个缓存;
    2. key:缓存数据使用的key;可以用它来指定。默认是使用方法参数的值 如果k=1(v=方法的返回值)
      编写SpEL; #id;参数id的值:#a0 ,#p0 , #root.args[0]

      getEmp[2]
      @Cacheable(value = {"emp"} ,key = "#root.methodName'['+#id+']'")

    3. keyGenerator:key的生成器;可以自己指定key的生成器的组件id
      key/keyGenerator:二选一使用;
      @Configuration
      public class MyCacheConfig {
          @Bean("myKeyGenerator")
          public KeyGenerator keyGenerator(){
              return new KeyGenerator(){
                  @Override
                  public Object generate(Object target, Method method, Object... params) {
                      return method.getName()+"["+ Arrays.asList(params).toString()+"]";
                  }
              };
          }
      }
      @Cacheable(value = {"emp"},keyGenerator = "myKeyGenerator")
      
    4. cacheManager:指定缓存管理器;或者cacheResolver指定获取解析器
    5. condition:指定符合条件的情况下才缓存;
      condition = "#id>0"
      condition = "#a0>1":第一个参数的值 大于 1的时候才进行缓存

      @Cacheable(value = {"emp"},keyGenerator = "myKeyGenerator",condition = "#a0>1")

    6. unless:否定缓存;当unless指定的条件为true,方法的返回值就不会被缓存;可以获取到结果进行判断
      unless = "#result == null":如果结果为null不缓存
      unless = "#a0==2":如果第一个参数的值是2,结果不缓存;

      @Cacheable(value = {"emp"},keyGenerator = "myKeyGenerator",condition = "#a0>1",unless = "#a0==2")

    7. sync:是否使用异步模式

    1.2 @CachePut

    • 方法运行以后给缓存中放入数据的
    • 即调用方法,又更新缓存数据,同步更新缓存;修改了数据库的某个数据,同时更新缓存。
    • 运行时机:
      1. 先调用目标方法
      2. 将目标方法的结果缓存起来
    • 测试步骤
      1. 查询1号员工;查到的结果会放在缓存中;
        key:1 value:lastName:张三
      2. 以后查询还是之前的结果
      3. 更新1号员工;【lastName:zhangsan;gender:0】
        将方法的返回值也放进缓存了;
        key:传入的employee对象 值:返回的employee对象;
      4. 查询1号员工?
        应该是更新后的员工;
        key = "#employee.id":使用传入的参数的员工id;
        key = "#result.id":使用返回后的id
        @Cacheable的key是不能用#result,一个是方法运行之前,一个是之后
        为什么是没更新前的?【1号员工没有在缓存中更新】

    1.3 @CacheEvict

    • 缓存清除
    • key:指定要清除的数据
    • allEntries = true:指定清除这个缓存中所有的数据
    • beforeInvocation = false:默认 false,缓存的清除是否在方法之前执行
      默认代表缓存清除操作是在方法执行之后执行;如果出现异常缓存就不会清除
    • beforeInvocation = true:
      true 代表清除缓存操作是在方法运行之前执行,无论方法是否出现异常,缓存都清除

    1.4 @Caching

    • 定义复杂的缓存规则
    @Caching(
            //cacheable 指定规则
            cacheable = {
                    @Cacheable(value = "emp", key = "#lastName")
            },
            //put 规则
            put = {
                    @CachePut(value = "emp", key = "#result.id"),
                    @CachePut(value = "emp", key = "#result.email")
            }
    )
    public Employee getEmpByLastName(String lastName) {
        return employeeMapper.getEmpByLastName(lastName);
    }
    

    1.5 @CacheConfig

    • 标识在类上抽取缓存的公共配置
    //源码
    @Target(ElementType.TYPE)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    public @interface CacheConfig {
        String[] cacheNames() default {};
        String keyGenerator() default "";
        String cacheManager() default "";
        String cacheResolver() default "";
    }
    

    2. Cache SpEL available metadata

    名字 位置 描述 示例
    methodName root object 当前被调用的方法名 #root.methodName
    method root object 当前被调用的方法 #root.method.name
    target root object 当前被掉用的目标对象 #root.target
    targetClass root object 当前被调用的目标对象类 #root.targetClass
    args root object 当前被调用的方法的参数列表 #root.args[0]
    caches root object 当前方法调用使用的缓存列表(如@Cacheable(value={"cache1","cache2"})),则有两个cache #root.caches[0].name
    argument name evaluation context 方法参数的名字,可以直接 #参数名,也可以使用 #p0或者#a0的形式,0代表参数的索引 #iban、#a0、#p0
    result evaluation context 方法执行后的返回值(仅当方法执行之后的判断有效,如 "unless","cache put"的表达式"cache evict"的表达式beforeInvocation=false) #result

    四、缓存使用

    1. pom

    <dependencies>
        <!--缓存-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-cache</artifactId>
        </dependency>
        <!--引入web模块 spring-boot-starter :springboot场景启动器,帮我们导入了web模块正常运行所依赖的 jar包-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <!--jdbc-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId>
        </dependency>
        <!--mysql-->
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        </dependency>
        <!--mybatis 与springboot整合-->
        <dependency>
            <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
            <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>2.2.0</version>
        </dependency>
        <!--单元测试-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        </dependency>
        <!--导入配置文件处理器,配置文件进行绑定就会有提示-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-configuration-processor</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
    </dependencies>
    

    2. application.properties

    # mysql数据源
    spring.datasource.username=root
    spring.datasource.password=root
    spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/test
    spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
    # 开启mybatis的驼峰命名
    mybatis.configuration.map-underscore-to-camel-case=true
    # 打印 sql语句
    logging.level.ink.sunflowerk.cache.mapper=debug
    

    3. 创建数据库,创建 JavaBean 实现 serializable接口

    CREATE TABLE `department` (
        `id` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, 
        `departmentName` VARCHAR(255) DEFAULT NULL, 
        PRIMARY KEY (`id`) 
    ) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8;
    CREATE TABLE `employee` (
        `id` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, 
        `lastName` VARCHAR(255) DEFAULT NULL,
        `email` VARCHAR(255) DEFAULT NULL,
        `gender` INT(2) DEFAULT NULL, 
        `d_id` INT(11) DEFAULT NULL,
        PRIMARY KEY (`id`) 
    ) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8;
    
    // 省略 set get tostring 方法
    public class Department implements Serializable {
        private Integer id;
        private String departmentName;
    }
    public class Employee implements Serializable {
        private Integer id;
        private String lastName;
        private String email;
        private Integer gender; //性别 1男  0女
        private Integer dId;
    }
    

    4. 整合 mybatis操作数据库

    1. 配置数据源(上面)
    2. 使用注解版的 mybatis
      • 使用 @MapperScan 指定需要扫描 mapper接口所在的包
      //在 main方法上使用
      @MapperScan("ink.sunflowerk.cache.mapper")
      
      • 接口使用 @Mapper表明这是一个 mybatis的 mapper类
      @Mapper //显示的声明这是一个 mybatis的mapper类
      public interface DepartmentMapper {
          @Select("SELECT * FROM department WHERE id = #{id}")
          Department getDeptById(Integer id);
      }
      @Mapper //显示的声明这是一个 mybatis的mapper类
      public interface EmployeeMapper {
          @Select("SELECT * FROM employee WHERE id = #{id}")
          public Employee getEmpById(Integer id);
      
          @Update("UPDATE employee SET lastName=#{lastName},email=#{email},gender=#{gender},d_id=#{dId} WHERE id=#{id}")
          public void updateEmp(Employee employee);
      
          @Delete("DELETE FROM employee WHERE id=#{id}")
          public void deleteEmpById(Integer id);
      
          @Insert("INSERT INTO employee(lastName,email,gender,d_id) VALUES(#{lastName},#{email},#{gender},#{dId})")
          public void insertEmployee(Employee employee);
      
          @Select("SELECT * FROM employee WHERE lastName = #{lastName}")
          Employee getEmpByLastName(String lastName);
      }
      

    5. @EnableCaching开启缓存

    //在 main方法上使用
    @EnableCaching //开启基于注解的缓存
    

    6. service 使用缓存注解

    
    @CacheConfig(cacheNames="emp"/*,cacheManager = "employeeCacheManager"*/) //抽取缓存的公共配置
    @Service
    public class EmployeeService {
    
        @Autowired
        EmployeeMapper employeeMapper;
    
        /**
         * 将方法的运行结果进行缓存;以后再要相同的数据,直接从缓存中获取,不用调用方法;
         * CacheManager管理多个Cache组件的,对缓存的真正CRUD操作在Cache组件中,每一个缓存组件有自己唯一一个名字;
         *
    
         *
         * 原理:
         *   1、自动配置类;CacheAutoConfiguration
         *   2、缓存的配置类
         *   org.springframework.boot.autoconfigure.cache.GenericCacheConfiguration
         *   org.springframework.boot.autoconfigure.cache.JCacheCacheConfiguration
         *   org.springframework.boot.autoconfigure.cache.EhCacheCacheConfiguration
         *   org.springframework.boot.autoconfigure.cache.HazelcastCacheConfiguration
         *   org.springframework.boot.autoconfigure.cache.InfinispanCacheConfiguration
         *   org.springframework.boot.autoconfigure.cache.CouchbaseCacheConfiguration
         *   org.springframework.boot.autoconfigure.cache.RedisCacheConfiguration
         *   org.springframework.boot.autoconfigure.cache.CaffeineCacheConfiguration
         *   org.springframework.boot.autoconfigure.cache.GuavaCacheConfiguration
         *   org.springframework.boot.autoconfigure.cache.SimpleCacheConfiguration【默认】
         *   org.springframework.boot.autoconfigure.cache.NoOpCacheConfiguration
         *   3、哪个配置类默认生效:SimpleCacheConfiguration;
         *
         *   4、给容器中注册了一个CacheManager:ConcurrentMapCacheManager
         *   5、可以获取和创建ConcurrentMapCache类型的缓存组件;他的作用将数据保存在ConcurrentMap中;
         *
         *   运行流程:
         *   @Cacheable:
         *   1、方法运行之前,先去查询Cache(缓存组件),按照cacheNames指定的名字获取;
         *      (CacheManager先获取相应的缓存),第一次获取缓存如果没有Cache组件会自动创建。
         *   2、去Cache中查找缓存的内容,使用一个key,默认就是方法的参数;
         *      key是按照某种策略生成的;默认是使用keyGenerator生成的,默认使用SimpleKeyGenerator生成key;
         *          SimpleKeyGenerator生成key的默认策略;
         *                  如果没有参数;key=new SimpleKey();
         *                  如果有一个参数:key=参数的值
         *                  如果有多个参数:key=new SimpleKey(params);
         *   3、没有查到缓存就调用目标方法;
         *   4、将目标方法返回的结果,放进缓存中
         *
         *   @Cacheable标注的方法执行之前先来检查缓存中有没有这个数据,默认按照参数的值作为key去查询缓存,
         *   如果没有就运行方法并将结果放入缓存;以后再来调用就可以直接使用缓存中的数据;
         *
         *   核心:
         *      1)、使用CacheManager【ConcurrentMapCacheManager】按照名字得到Cache【ConcurrentMapCache】组件
         *      2)、key使用keyGenerator生成的,默认是SimpleKeyGenerator
         *
         *
         *   几个属性:
         *      cacheNames/value:指定缓存组件的名字;将方法的返回结果放在哪个缓存中,是数组的方式,可以指定多个缓存;
         *
         *      key:缓存数据使用的key;可以用它来指定。默认是使用方法参数的值  1-方法的返回值
         *              编写SpEL; #i d;参数id的值   #a0  #p0  #root.args[0]
         *              getEmp[2]
         *
         *      keyGenerator:key的生成器;可以自己指定key的生成器的组件id
         *              key/keyGenerator:二选一使用;
         *
         *
         *      cacheManager:指定缓存管理器;或者cacheResolver指定获取解析器
         *
         *      condition:指定符合条件的情况下才缓存;
         *              ,condition = "#id>0"
         *          condition = "#a0>1":第一个参数的值》1的时候才进行缓存
         *
         *      unless:否定缓存;当unless指定的条件为true,方法的返回值就不会被缓存;可以获取到结果进行判断
         *              unless = "#result == null"
         *              unless = "#a0==2":如果第一个参数的值是2,结果不缓存;
         *      sync:是否使用异步模式
         * @param id
         * @return
         *
         */
        @Cacheable(value = {"emp"}/*,keyGenerator = "myKeyGenerator",condition = "#a0>1",unless = "#a0==2"*/)
        public Employee getEmp(Integer id){
            System.out.println("查询"+id+"号员工");
            Employee emp = employeeMapper.getEmpById(id);
            return emp;
        }
    
        /**
         * @CachePut:既调用方法,又更新缓存数据;同步更新缓存
         * 修改了数据库的某个数据,同时更新缓存;
         * 运行时机:
         *  1、先调用目标方法
         *  2、将目标方法的结果缓存起来
         *
         * 测试步骤:
         *  1、查询1号员工;查到的结果会放在缓存中;
         *          key:1  value:lastName:张三
         *  2、以后查询还是之前的结果
         *  3、更新1号员工;【lastName:zhangsan;gender:0】
         *          将方法的返回值也放进缓存了;
         *          key:传入的employee对象  值:返回的employee对象;
         *  4、查询1号员工?
         *      应该是更新后的员工;
         *          key = "#employee.id":使用传入的参数的员工id;
         *          key = "#result.id":使用返回后的id
         *             @Cacheable的key是不能用#result
         *      为什么是没更新前的?【1号员工没有在缓存中更新】
         *
         */
        @CachePut(/*value = "emp",*/key = "#result.id")
        public Employee updateEmp(Employee employee){
            System.out.println("updateEmp:"+employee);
            employeeMapper.updateEmp(employee);
            return employee;
        }
    
        /**
         * @CacheEvict:缓存清除
         *  key:指定要清除的数据
         *  allEntries = true:指定清除这个缓存中所有的数据
         *  beforeInvocation = false:缓存的清除是否在方法之前执行
         *      默认代表缓存清除操作是在方法执行之后执行;如果出现异常缓存就不会清除
         *
         *  beforeInvocation = true:
         *      代表清除缓存操作是在方法运行之前执行,无论方法是否出现异常,缓存都清除
         *
         *
         */
        @CacheEvict(value="emp",beforeInvocation = true/*key = "#id",*/)
        public void deleteEmp(Integer id){
            System.out.println("deleteEmp:"+id);
            //employeeMapper.deleteEmpById(id);
            int i = 10/0;
        }
    
        // @Caching 定义复杂的缓存规则
        @Caching(
             cacheable = {
                 @Cacheable(/*value="emp",*/key = "#lastName")
             },
             put = {
                 @CachePut(/*value="emp",*/key = "#result.id"),
                 @CachePut(/*value="emp",*/key = "#result.email")
             }
        )
        public Employee getEmpByLastName(String lastName){
            return employeeMapper.getEmpByLastName(lastName);
        }
    }
    
    @Service
    public class DeptService {
        @Autowired
        DepartmentMapper departmentMapper;
    
        @Qualifier("deptCacheManager")
        @Autowired
        RedisCacheManager deptCacheManager;
    
    
        /**
         *  缓存的数据能存入redis;
         *  第二次从缓存中查询就不能反序列化回来;
         *  存的是dept的json数据;CacheManager默认使用RedisTemplate<Object, Employee>操作Redis
         *
         *
         * @param id
         * @return
         */
    //    @Cacheable(cacheNames = "dept",cacheManager = "deptCacheManager")
    //    public Department getDeptById(Integer id){
    //        System.out.println("查询部门"+id);
    //        Department department = departmentMapper.getDeptById(id);
    //        return department;
    //    }
    
        // 使用缓存管理器得到缓存,进行api调用
        public Department getDeptById(Integer id){
            System.out.println("查询部门"+id);
            Department department = departmentMapper.getDeptById(id);
    
            //获取某个缓存
            Cache dept = deptCacheManager.getCache("dept");
            dept.put("dept:1",department);
    
            return department;
        }
    }
    

    7. Controller

    @RestController
    public class EmployeeController {
    
        @Autowired
        EmployeeService employeeService;
    
        @GetMapping("/emp/{id}")
        public Employee getEmployee(@PathVariable("id") Integer id){
            Employee employee = employeeService.getEmp(id);
            return employee;
        }
    
        @GetMapping("/emp")
        public Employee update(Employee employee){
            Employee emp = employeeService.updateEmp(employee);
    
            return emp;
        }
    
        @GetMapping("/delemp")
        public String deleteEmp(Integer id){
            employeeService.deleteEmp(id);
            return "success";
        }
    
        @GetMapping("/emp/lastname/{lastName}")
        public Employee getEmpByLastName(@PathVariable("lastName") String lastName){
           return employeeService.getEmpByLastName(lastName);
        }
    }
    
    @RestController
    public class DeptController {
    
        @Autowired
        DeptService deptService;
    
        @GetMapping("/dept/{id}")
        public Department getDept(@PathVariable("id") Integer id){
            return deptService.getDeptById(id);
        }
    }
    

    缓存工作原理@Cacheable运行流程

    a.工作原理

    1. 自动配置类;CacheAutoConfiguration
    image

    @Configuration
    @ConditionalOnClass(CacheManager.class)
    @ConditionalOnBean(CacheAspectSupport.class)
    @ConditionalOnMissingBean(value = CacheManager.class, name = "cacheResolver")
    @EnableConfigurationProperties(CacheProperties.class)
    @AutoConfigureBefore(HibernateJpaAutoConfiguration.class)
    @AutoConfigureAfter({ CouchbaseAutoConfiguration.class, HazelcastAutoConfiguration.class,
            RedisAutoConfiguration.class })
    @Import(CacheConfigurationImportSelector.class) //导入缓存要用到的组件
    public class CacheAutoConfiguration {
    }
    

    2. 导入缓存要用到的组件(配置类),CacheConfigurationImportSelector.class

    static class CacheConfigurationImportSelector implements ImportSelector {
        @Override
        public String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata) {
            CacheType[] types = CacheType.values();
            String[] imports = new String[types.length];
            for (int i = 0; i < types.length; i++) {
                imports[i] = CacheConfigurations.getConfigurationClass(types[i]);
            }
            return imports;//所有地缓存配置
        }
    }
    

    image

    0 = "org.springframework.boot.autoconfigure.cache.GenericCacheConfiguration"
    1 = "org.springframework.boot.autoconfigure.cache.JCacheCacheConfiguration"
    2 = "org.springframework.boot.autoconfigure.cache.EhCacheCacheConfiguration"
    3 = "org.springframework.boot.autoconfigure.cache.HazelcastCacheConfiguration"
    4 = "org.springframework.boot.autoconfigure.cache.InfinispanCacheConfiguration"
    5 = "org.springframework.boot.autoconfigure.cache.CouchbaseCacheConfiguration"
    6 = "org.springframework.boot.autoconfigure.cache.RedisCacheConfiguration"
    7 = "org.springframework.boot.autoconfigure.cache.CaffeineCacheConfiguration"
    8 = "org.springframework.boot.autoconfigure.cache.GuavaCacheConfiguration"
    9 = "org.springframework.boot.autoconfigure.cache.SimpleCacheConfiguration"【默认】
    10 = "org.springframework.boot.autoconfigure.cache.NoOpCacheConfiguration"
    

    3. 那个缓存的配置类默认生效

    //我们可以这样查看
    @Configuration
    @ConditionalOnBean(Cache.class) //如果容器中有 cache这个组件
    @ConditionalOnMissingBean(CacheManager.class) //如果容器中没有 cacheManager这个对象
    @Conditional(CacheCondition.class)
    class GenericCacheConfiguration {
    }
    
    • 我们可以使用 debug=true来查看那个默认生效
    • 默认生效的组件是:SimpleCacheConfiguration
      image
    //实现了 CacheManager,CacheManager有一个方法 getCache按照一个名字得到一个缓存对象
    public class ConcurrentMapCacheManager implements CacheManager, BeanClassLoaderAware {
        @Override
        public Cache getCache(String name) {
            //private final ConcurrentMap<String, Cache> cacheMap = new ConcurrentHashMap<String, Cache>(16);
            Cache cache = this.cacheMap.get(name);
            //如果缓存的对象为空,进入同步方法进行创建
            if (cache == null && this.dynamic) {
                synchronized (this.cacheMap) {
                    cache = this.cacheMap.get(name);
                    if (cache == null) {
                        cache = createConcurrentMapCache(name);
                        this.cacheMap.put(name, cache);
                    }
                }
            }
            return cache;
        }
        //为指定的缓存名创建一个  ConcurrentMapCache对象
        protected Cache createConcurrentMapCache(String name) {
            SerializationDelegate actualSerialization = (isStoreByValue() ? this.serialization : null);
            return new ConcurrentMapCache(name, new ConcurrentHashMap<Object, Object>(256),
                    isAllowNullValues(), actualSerialization);
        }
    }
    
    • ConcurrentMapCacheManager 作用:可以获取和创建 ConcurrentMapCache类型的组件,将数据保存在
      image

    b. 运行流程

    1. 方法运行之前,先去查询 cache(缓存组件),按照 cacheName指定地名字获取
      (CacheManager 先获取相应地缓存),第一次获取缓存如果没有 Cache组件会自动创建。
      image
      image
    2. 去 Cache中查找缓存地内容,使用一个 key,默认就是方法地参数。
      Object key = generateKey(context, result);key是按照某种策略生成地:默认是使用 keyGenerator生成地,默认使用地是 SimpleKeyGenerator生成 key
      image
      SimpleKeyGenerator生成 key的默认策略:如果没有参数:key = new SimpleKey(),如果有一个参数:key=参数的值,如果有多个参数:key=new SimpleKey(params)
      image
    3. 没有查询到缓存就调用目标方法。
    4. 将目标方法返回的结果,放进缓存中
      image
      image

    总结

    • @Cacheable标注的方法执行之前先检查缓存中有没有这个数据,默认按照参数的值为 key去查询缓存,如果没有运行方法并将结果放入缓存,以后再来调用可以直接使用缓存中的数据。
    • 核心:
      1. 使用 CacheManager【ConcurrentMapCacheManager】按照名字得到 Cache【ConcurrentMapCache】组件的。
      2. key 使用 keyGenerator生成的,默认是 SimpleKeyGenerator

    五、整合 Redis实现缓存

    Redis是一个开源的,内存中的数据结构存储系统,它可以作为数据库,缓存和消息中间件。

    1. 安装 redis:使用 docker
      docker pull redis # docker 下载 redis
      docker images # 查看下载的 镜像
      docker run -d -p 6379:6379 --name myredis redis # docker run运行 d后台运行 p暴露端口 name起一个自己的名字 运行的镜像名
      docker ps #查看容器中运行的程序
      
    2. 引入spring-boot-starter-data-redis
      <!--引入 redis的starter-->
      <dependency>
          <groupId>org.springframework.boot</groupId>
          <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
      </dependency>
      
    3. application.yml配置redis连接地址
      org.springframework.boot.autoconfigure.data.redis.RedisAutoConfiguration 配置了 redis的相关配置
      # redis配置 ,还有其他配置可以根据需求配置
      spring.redis.host=localhost
      
    4. 使用ReditTemplate操作redis
      redisTemplate.opsForValue(); 操作字符串
      redisTemplate.opsForHash(); 操作hash
      redisTemplate.opsForList(); 操作list
      redisTemplate.opsForSet(); 操作set
      redisTemplate.opsForZSet(); 操作有序set
      默认如果保存对象,使用 jdk序列化机制,序列化后的数据保存到 redis中
      //改变 redisTemplate的序列化规则为 json
      @Configuration
      public class MyRedisConfig {
          @Bean
          public RedisTemplate<Object, Employee> empRedisTemplate(
                  RedisConnectionFactory redisConnectionFactory)
                  throws UnknownHostException {
              RedisTemplate<Object, Employee> template = new RedisTemplate<Object, Employee>();
              template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
              //创建序列化器 json
              Jackson2JsonRedisSerializer<Employee> ser = new Jackson2JsonRedisSerializer<Employee>(Employee.class);
              template.setDefaultSerializer(ser);
              return template;
          }
      }
      
    5. 配置缓存、CacheManagerCustomizers
      • 原理:CacheManager==Cache 缓存组件来实际给缓存中存取数据
        1. 引入 redis的starter,容器中保存的是 RedisCacheManager
        2. RedisCacheManager帮我们创建缓存 RedisCache作为缓存组件。RedisCache通过操作 redis操作缓存数据的。
        3. 默认保存 k-v都是 object:利用序列化保存的;如何保存为 json?
          • 引入了 redis的 start,cacheManager变为 RedisCacheManager
          • 默认创建的 RedisCacheManager 操作 redis的时候使用的是cacheManager(RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate)
            image
            image
      • 自定义CacheManager
      @Configuration
      public class MyRedisConfig {
      
          @Bean
          public RedisTemplate<Object, Employee> empRedisTemplate(
                  RedisConnectionFactory redisConnectionFactory)
                  throws UnknownHostException {
              RedisTemplate<Object, Employee> template = new RedisTemplate<Object, Employee>();
              template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
              //创建序列化器 json
              Jackson2JsonRedisSerializer<Employee> ser = new Jackson2JsonRedisSerializer<Employee>(Employee.class);
              template.setDefaultSerializer(ser);
              return template;
          }
          @Bean
          public RedisTemplate<Object, Department> deptRedisTemplate(
                  RedisConnectionFactory redisConnectionFactory)
                  throws UnknownHostException {
              RedisTemplate<Object, Department> template = new RedisTemplate<Object, Department>();
              template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
              //创建序列化器 json
              Jackson2JsonRedisSerializer<Department> ser = new Jackson2JsonRedisSerializer<Department>(Department.class);
              template.setDefaultSerializer(ser);
              return template;
          }
          //CacheManagerCustomizers可以来定制缓存的一些规则
          @Primary  //多个的情况下一定要标识:将某个缓存管理器作为默认的
          @Bean
          public RedisCacheManager employeeCacheManager(RedisTemplate<Object, Employee> empRedisTemplate){
              RedisCacheManager cacheManager = new RedisCacheManager(empRedisTemplate);
              //key多了一个前缀
              //使用前缀,默认会将CacheName作为key的前缀
              cacheManager.setUsePrefix(true);
              return cacheManager;
          }
          @Bean
          public RedisCacheManager deptCacheManager(RedisTemplate<Object, Department> deptRedisTemplate){
              RedisCacheManager cacheManager = new RedisCacheManager(deptRedisTemplate);
              //key多了一个前缀
              //使用前缀,默认会将CacheName作为key的前缀
              cacheManager.setUsePrefix(true);
              return cacheManager;
          }
      }
      
    6. 测试使用缓存、切换缓存、 CompositeCacheManager
      //抽取缓存的公共配置,使用 employeeCacheManager的缓存管理器
      //使用在类上
      @CacheConfig(cacheNames="emp",cacheManager = "employeeCacheManager") 
      
      //使用在方法上
      @Cacheable(cacheNames = "dept",cacheManager = "deptCacheManager")
      
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