SpringCache掌握及操作Redis

1. SpringCache

1.1 介绍

Spring Cache是一个框架，实现了基于注解的缓存功能，只需要简单地加一个注解，就能实现缓存功能，大大简化我们在业务中操作缓存的代码。

Spring Cache只是提供了一层抽象，底层可以切换不同的cache实现。具体就是通过CacheManager接口来统一不同的缓存技术。CacheManager是Spring提供的各种缓存技术抽象接口。

针对不同的缓存技术需要实现不同的CacheManager：

1.2 注解

在SpringCache中提供了很多缓存操作的注解，常见的是以下的几个：

在spring boot项目中，使用缓存技术只需在项目中导入相关缓存技术的依赖包，并在启动类上使用@EnableCaching开启缓存支持即可。

例如，使用Redis作为缓存技术，只需要导入Spring data Redis的maven坐标即可。

2.三大注解讲解

2.1 @CachePut注解

@CachePut 说明：

作用: 将方法返回值，放入缓存

value: 缓存的名称, 每个缓存名称下面可以有很多key

key: 缓存的key ----------> 支持Spring的表达式语言SPEL语法

1). 在save方法上加注解@CachePut

当前UserController的save方法是用来保存用户信息的，我们希望在该用户信息保存到数据库的同时，也往缓存中缓存一份数据，我们可以在save方法上加上注解 @CachePut，用法如下：

/**
* CachePut：将方法返回值放入缓存
* value：缓存的名称，每个缓存名称下面可以有多个key
* key：缓存的key
*/
@CachePut(value = "userCache", key = "#user.id")
@PostMapping
public User save(User user){
    userService.save(user);
    return user;
}

Eg： 不过一般我们常用@CacheEvic注解在save方法上，保存信息时删除redis缓存。

key的写法如下：

#user.id : #user指的是方法形参的名称, id指的是user的id属性 , 也就是使用user的id属性作为key ;

#user.name: #user指的是方法形参的名称, name指的是user的name属性 ,也就是使用user的name属性作为key ;

#result.id : #result代表方法返回值，该表达式 代表以返回对象的id属性作为key ；

#result.name : #result代表方法返回值，该表达式 代表以返回对象的name属性作为key ；

2). 测试

启动服务,通过postman请求访问UserController的方法, 然后通过断点的形式跟踪缓存数据。

第一次访问时，缓存中的数据是空的，因为save方法执行完毕后才会缓存数据。

第二次访问时，我们通过debug可以看到已经有一条数据了，就是上次保存的数据，已经缓存了，缓存的key就是用户的id。

注意: 上述的演示，最终的数据，实际上是缓存在ConcurrentHashMap中，那么当我们的服务器重启之后，缓存中的数据就会丢失。 我们后面使用了Redis来缓存就不存在这样的问题了。

2.2 @CacheEvict注解

@CacheEvict 说明：

作用: 清理指定缓存

value: 缓存的名称，每个缓存名称下面可以有多个key

key: 缓存的key ----------> 支持Spring的表达式语言SPEL语法

1). 在 delete 方法上加注解@CacheEvict

当我们在删除数据库user表的数据的时候,我们需要删除缓存中对应的数据,此时就可以使用@CacheEvict注解, 具体的使用方式如下:

/**
* CacheEvict：清理指定缓存
* value：缓存的名称，每个缓存名称下面可以有多个key
* key：缓存的key
*/
@CacheEvict(value = "userCache",key = "#p0")  //#p0 代表第一个参数
//@CacheEvict(value = "userCache",key = "#root.args[0]") //#root.args[0] 代表第一个参数
//@CacheEvict(value = "userCache",key = "#id") //#id 代表变量名为id的参数
@DeleteMapping("/{id}")
public void delete(@PathVariable Long id){
    userService.removeById(id);
}

2). 测试

要测试缓存的删除，我们先访问save方法4次，保存4条数据到数据库的同时，也保存到缓存中，最终我们可以通过debug看到缓存中的数据信息。 然后我们在通过postman访问delete方法， 如下：

删除数据时，通过debug我们可以看到已经缓存的4条数据：

当执行完delete操作之后，我们再次保存一条数据，在保存的时候debug查看一下删除的ID值是否已经被删除。

3). 在 update 方法上加注解@CacheEvict

在更新数据之后，数据库的数据已经发生了变更，我们需要将缓存中对应的数据删除掉，避免出现数据库数据与缓存数据不一致的情况。

//@CacheEvict(value = "userCache",key = "#p0.id")   //第一个参数的id属性
//@CacheEvict(value = "userCache",key = "#user.id") //参数名为user参数的id属性
//@CacheEvict(value = "userCache",key = "#root.args[0].id") //第一个参数的id属性
@CacheEvict(value = "userCache",key = "#result.id")         //返回值的id属性
@PutMapping
public User update(User user){
    userService.updateById(user);
    return user;
}

加上注解之后，我们可以重启服务，然后测试方式，基本和上述相同，先缓存数据，然后再更新某一条数据，通过debug的形式查询缓存数据的情况。

2.3 @Cacheable注解

@Cacheable 说明:

作用: 在方法执行前，spring先查看缓存中是否有数据，如果有数据，则直接返回缓存数据；若没有数据，调用方法并将方法返回值放到缓存中

value: 缓存的名称，每个缓存名称下面可以有多个key

key: 缓存的key ----------> 支持Spring的表达式语言SPEL语法

1). 在getById上加注解@Cacheable

/**
* Cacheable：在方法执行前spring先查看缓存中是否有数据，如果有数据，则直接返回缓存数据；若没有数据，调用方法并将方法返回值放到缓存中
* value：缓存的名称，每个缓存名称下面可以有多个key
* key：缓存的key
*/
@Cacheable(value = "userCache",key = "#id")
@GetMapping("/{id}")
public User getById(@PathVariable Long id){
    User user = userService.getById(id);
    return user;
}

2). 测试

我们可以重启服务，然后通过debug断点跟踪程序执行。我们发现，第一次访问，会请求我们controller的方法，查询数据库。后面再查询相同的id，就直接获取到数据库，不用再查询数据库了，就说明缓存生效了。

当我们在测试时，查询一个数据库不存在的id值，第一次查询缓存中没有，也会查询数据库。而第二次再查询时，会发现，不再查询数据库了，而是直接返回，那也就是说如果根据ID没有查询到数据,那么会自动缓存一个null值。 我们可以通过debug，验证一下：

我们能不能做到，当查询到的值不为null时，再进行缓存，如果为null，则不缓存呢? 答案是可以的。

3). 在list方法上加注解@Cacheable

在list方法中进行查询时，有两个查询条件，如果传递了id，根据id查询； 如果传递了name， 根据name查询，那么我们缓存的key在设计的时候，就需要既包含id，又包含name。 具体的代码实现如下：

@Cacheable(value = "userCache",key = "#user.id + '_' + #user.name")
@GetMapping("/list")
public List<User> list(User user){
    LambdaQueryWrapper<User> queryWrapper = new LambdaQueryWrapper<>();
    queryWrapper.eq(user.getId() != null,User::getId,user.getId());
    queryWrapper.eq(user.getName() != null,User::getName,user.getName());
    List<User> list = userService.list(queryWrapper);
    return list;
}

然后再次重启服务，进行测试。

第一次查询时，需要查询数据库，在后续的查询中，就直接查询了缓存，不再查询数据库了。

3). 缓存非null值**

在@Cacheable注解中，提供了两个属性分别为： condition， unless 。

condition : 表示满足什么条件, 再进行缓存 ;

unless : 表示满足条件则不缓存 ; 与上述的condition是反向的 ;

具体实现方式如下:

/**
 * Cacheable：在方法执行前spring先查看缓存中是否有数据，如果有数据，则直接返回缓存数据；若没有数据，调用方法并将方法返回值放到缓存中
 * value：缓存的名称，每个缓存名称下面可以有多个key
 * key：缓存的key
 * condition：条件，满足条件时才缓存数据
 * unless：满足条件则不缓存
 */
@Cacheable(value = "userCache",key = "#id", unless = "#result == null")
@GetMapping("/{id}")
public User getById(@PathVariable Long id){
    User user = userService.getById(id);
    return user;
}

注意： 此处，我们使用的时候只能够使用 unless， 因为在condition中，我们是无法获取到结果 #result的。

4.集成Redis

具体的实现思路如下：

1). 导入Spring Cache和Redis相关maven坐标

2). 在application.yml中配置缓存数据的过期时间

3). 在启动类上加入@EnableCaching注解，开启缓存注解功能

4). 在相应的查询（读）方法上加入@Cacheable注解

5). 在对数据库内容有改变（写）的方法上加入CacheEvict注解

1). pom.xml中引入依赖

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

备注: spring-boot-starter-data-redis 这个依赖前面已经引入了, 无需再次引入。

2). application.yml中设置缓存过期时间

spring:  
  cache:
    redis:
      time-to-live: 1800000 #设置缓存数据的过期时间

3). 启动类上加入@EnableCaching注解