Spring Boot 數據緩存 Cache

咱們知道一個程序的瓶頸在於數據庫，咱們也知道內存的速度是大大快於硬盤的速度的。當咱們須要重複地獲取相同的數據的時候，咱們一次又一次的請求數據庫或者遠程服務，致使大量的時間耗費在數據庫查詢或者遠程方法調用上，致使程序性能的惡化，這即是數據緩存要解決的問題。

Spring緩存支持

Spring定義了org.springframework.cache.CacheManager和org.springframework.cache.Cache接口用來統一不一樣的緩存的技術。其中，CacheManager是Spring提供的各類緩存技術抽象接口，Cache接口包含緩存的各類操做（增長、刪除、得到緩存，咱們通常不會直接和此接口打交道）。

1.Spring支持的CacheManager

針對不一樣的緩存技術，須要實現不一樣的CacheManager，Spring定義瞭如表所示的CacheManager實現。 CacheManager|描述 ---|--- SimpleCacheManager|使用簡單的Collection來存儲緩存，主要用來測試 ConcurrentMapCacheManager|使用ConcurrentMap來存儲緩存 NoOpCacheManager|僅測試用，不會實際存儲緩存 EhCacheCacheManager|使用EhCache做爲緩存技術 GuavaCacheManager|使用google guava的GuavaCache做爲緩存技術（在1.5版本棄用了） HazelcastCacheManager|使用Hazelcast做爲緩存技術 JCacheCacheManager|支持JCache（JSR-107）標準的實現做爲緩存技術，如Apache Commons JCS RedisCacheManager|使用redis來做爲緩存技術

在咱們使用任意一個實現的CacheManager的時候，需註冊實現的CacheManager的Bean，例如：

@Bean 
public EhCacheCacheManager cacheManager(CacheManager ehCacheCacheManager) { 
    
    return new EhCacheCacheManager(ehCacheCacheManager); 
}

固然，每種緩存技術都有不少的額外配置，但配置cacheManager是必不可少的。

2.聲名式緩存註解

Spring提供了4個註解來聲明緩存規則（又是使用註解式的AOP的一個生動例子）。這四個註解如表所示。

註解	解釋
@Cacheable	在方法執行前，Spring先檢查緩存中是否有數據，若是有數據就直接返回緩存中的數據；若是沒有就調用方法，並將返回值放入緩存。
@CachePut	不管怎麼樣，都會將方法的返回值放到緩存中。@CachePut的屬性和@Cacheable保持一致
@CacheEvict	將一條或多條數據從緩存中刪除
@Caching	能夠經過該註解，組合多個註解策略在一個方法上

@Cacheable、@CachePut、@CacheEvit都有value屬性，指定的是要使用的緩存名稱；key屬性指定的是數據在緩存中的存儲的鍵。

3.開啓聲名式緩存支持

開啓聲名式緩存支持十分簡單，只需在配置類上使用@EnableCaching註解便可，例如：

@Configuration
@EnableCaching 
public class AppConfig { 
  
}

Spring Boot的支持

在Spring中使用緩存技術的關鍵是配置CacheManager，而Spring Boot爲咱們自動配置了多個CacheManager的實現。 Spring Boot的CacheManager的自動配置放置在org.springframework.boot.autoconfigure.cache包中，如圖所示。

經過圖咱們能夠看出，Spring Boot爲咱們自動配置了EhCacheCacheConfiguration（使用EhCache）、GenericCacheConfiguration（使用Collection）、GuavaCacheConfiguration（使用Guava）、HazelcastCacheConfiguration（使用Hazelcast）、InfinispanCacheConfiguration（使用Infinispan）、JCacheCacheConfiguration（使用JCache）、NoOpCacheConfiguration（不使用存儲）、RedisCacheConfiguration（使用Redis）、SimpleCacheConfiguration（使用ConcurrentMap）。在不作任何額外配置的狀況下，默認使用的是SimpleCacheConfiguration，即便用ConcurrentMapCacheManager。

/*
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 *
 * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
 * you may not use this file except in compliance with the License.
 * You may obtain a copy of the License at
 *
 *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
 *
 * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
 * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
 * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
 * See the License for the specific language governing permissions and
 * limitations under the License.
 */

package org.springframework.boot.autoconfigure.cache;

import java.util.List;

import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnMissingBean;
import org.springframework.cache.CacheManager;
import org.springframework.cache.concurrent.ConcurrentMapCacheManager;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Conditional;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

/**
 * Simplest cache configuration, usually used as a fallback.
 *
 * @author Stephane Nicoll
 * @since 1.3.0
 */
@Configuration
@ConditionalOnMissingBean(CacheManager.class)
@Conditional(CacheCondition.class)
class SimpleCacheConfiguration {

	private final CacheProperties cacheProperties;

	private final CacheManagerCustomizers customizerInvoker;

	SimpleCacheConfiguration(CacheProperties cacheProperties,
			CacheManagerCustomizers customizerInvoker) {
		this.cacheProperties = cacheProperties;
		this.customizerInvoker = customizerInvoker;
	}

	@Bean // 默認使用ConcurrentMapCacheManager
	public ConcurrentMapCacheManager cacheManager() {
		ConcurrentMapCacheManager cacheManager = new ConcurrentMapCacheManager();
		List<String> cacheNames = this.cacheProperties.getCacheNames();
		if (!cacheNames.isEmpty()) {
			cacheManager.setCacheNames(cacheNames);
		}
		return this.customizerInvoker.customize(cacheManager);
	}

}

Spring Boot支持以「spring.cache」爲前綴的屬性來配置緩存。

spring.cache.type= # 可選generic, ehcache, hazelcast, infinispan, jcache, redis, guava, simple, none
spring.cache.cache-names= # 程序啓動時建立緩存名稱
spring.cache.ehcache.config= #  ehcache配置文件地址
spring.cache.hazelcast.config= #  hazelcast 配置文件地址
spring.cache.infinispan.config= #  infinispan 配置文件地址
spring.cache.jcache.config= #  jcache 配置文件地址
spring.cache.jcache.provider= #當多個 jcache實如今類路徑中的時候，指定jcache實現
spring.cache.guava.spec= # guava specs

在Spring Boot環境下，使用緩存技術只需在項目中導入相關緩存技術的依賴包，並在配置類使用@EnableCaching開啓緩存支持便可。

爲監控而生的多級緩存框架 layering-cache這是我開源的一個多級緩存框架的實現，若是有興趣能夠看一下