dz论坛网站创建页面,wap网站建设方案 pdf,深圳营销型网页设计公司,开发html网页的软件Spring Cache简明教程 引言什么是Spring Cache#xff1f;核心特性应用场景如何工作 如何使用1. 添加依赖2. 启用缓存3. 配置缓存4. 使用缓存注解 使用缓存的注意事项缓存的数据序列化缓存键的生成缓存内容的一致性缓存的并发问题缓存穿透缓存雪崩缓存的存储容量方法的可见性和… Spring Cache简明教程 引言什么是Spring Cache核心特性应用场景如何工作 如何使用1. 添加依赖2. 启用缓存3. 配置缓存4. 使用缓存注解 使用缓存的注意事项缓存的数据序列化缓存键的生成缓存内容的一致性缓存的并发问题缓存穿透缓存雪崩缓存的存储容量方法的可见性和返回类型事务性操作和缓存 总结 引言 在我上一篇文章如何正确使用缓存来提升系统性能中我从偏理论的视角介绍了Cache在性能优化中的必要性在这篇文章中我们介绍Spring全家桶中和cache相关Spring-Cache。
什么是Spring Cache Spring Cache是Spring框架提供的一个抽象层专注于提供一种透明的方式来添加缓存功能到Spring应用程序中。它不是一个具体的缓存实现而是提供了一套创建和管理缓存的标准并能够与多种缓存实现无缝集成例如Ehcache、Caffeine、Redisson等。
核心特性 以下是Spring Cache的一些核心特性
声明式缓存抽象通过Java注解开发者可以声明性地控制方法的缓存行为而无需编写具体的缓存逻辑。无需改变代码结构缓存逻辑通过AOP增强被注解的方法因此不需要修改方法的实际代码。支持多种缓存库与多个流行的缓存库兼容开发者可以根据自身需求选择最适合的缓存解决方案。灵活的缓存配置可以通过配置文件灵活地管理缓存行为包括缓存的名称、过期时间和条件等。动态缓存决策支持在运行时根据方法执行的上下文动态地做出缓存决策。
应用场景 Spring Cache适用于以下应用场景
提高性能对于那些计算成本高昂或者频繁访问的数据通过缓存可以显著提高系统的响应速度。减少数据库压力缓存可以减少数据库的读操作对于读多写少的场景特别有用。提高系统可扩展性通过使用分布式缓存可以在不增加数据库负荷的情况下横向扩展应用程序。
如何工作 Spring Cache背后的工作原理基于Spring AOP面向切面编程它会在运行时动态地创建代理对象来拦截对被注解方法的调用。根据注解的不同Spring Cache可以执行如下操作
Cacheable在方法执行前先检查缓存如果缓存中已经存在相应的数据则直接返回缓存数据而不执行方法。CachePut无论如何都会执行方法并将执行结果放入指定的缓存中。CacheEvict删除缓存中的数据通常用于删除操作或数据更新后的缓存同步。Caching组合多个缓存操作可以同时使用以上几种注解。
通过上述机制Spring Cache提供了一个简单而强大的缓存管理能力使得开发者能够专注于业务逻辑的实现而将缓存的维护交给框架去处理。
如何使用
1. 添加依赖 我们拿SpringBoot Maven的项目为例说下如何在项目中使用Spring Cache首先很简单需要在pom文件中引入Spring Cache相关的依赖。
dependencies!-- 添加Spring Boot Cache Starter --dependencygroupIdorg.springframework.boot/groupIdartifactIdspring-boot-starter-cache/artifactId/dependency!-- 如果使用特定的缓存实现如Caffeine --dependencygroupIdcom.github.ben-manes.caffeine/groupIdartifactIdcaffeine/artifactId/dependency
/dependencies2. 启用缓存 另外还需要在Spring Boot应用程序的主类或任何配置类上使用EnableCaching注解来启用缓存支持。
import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;SpringBootApplication
EnableCaching
public class MyApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(MyApplication.class, args);}
}3. 配置缓存 虽然Spring Boot为许多缓存实现提供了自动配置但你也可以通过application.properties或application.yml文件进行自定义配置。例如如果你使用Caffeine作为缓存实现可以按以下方式配置
# application.properties
spring.cache.cache-namescache1,cache2
spring.cache.caffeine.specmaximumSize500,expireAfterAccess600s当然你也可以通过代码的形式定义CacheManager实现对Cache的配置代码如下
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;
import org.springframework.cache.CacheManager;
import org.springframework.cache.caffeine.CaffeineCacheManager;Configuration
EnableCaching
public class CacheConfig {Beanpublic CacheManager cacheManager() {CaffeineCacheManager cacheManager new CaffeineCacheManager(cache1, cache2);cacheManager.setCaffeine(Caffeine.newBuilder().expireAfterWrite(10, TimeUnit.MINUTES));return cacheManager;}
}4. 使用缓存注解 在服务中你可以通过在方法上添加相应的缓存注解来实现缓存逻辑。
使用Cacheable来缓存方法的返回结果。
import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;public class SomeService {Cacheable(cache1)public SomeObject getSomeObject(String id) {// 方法实现如果缓存中有对应id的对象则不执行此代码return fetchFromDatabase(id);}
}使用CachePut来更新缓存。
import org.springframework.cache.annotation.CachePut;public class SomeService {CachePut(value cache1, key #someObject.id)public SomeObject updateSomeObject(SomeObject someObject) {// 方法实现总是执行并刷新缓存return saveToDatabase(someObject);}
}使用CacheEvict来清除缓存。
import org.springframework.cache.annotation.CacheEvict;public class SomeService {CacheEvict(value cache1, key #id)public void deleteSomeObject(String id) {// 方法实现删除对象的同时清除缓存removeFromDatabase(id);}
}你还可以使用Caching来组合多个缓存操作。
使用缓存的注意事项 使用Spring Cache时需要注意以下几个关键点
缓存的数据序列化 当使用分布式缓存或需要将缓存数据存储在磁盘上时数据序列化变得非常重要。你需要确保你的对象可以被序列化和反序列化否则会抛出异常。对于复杂对象考虑使用JSON或其他自定义序列化策略当你不指定序列化策略时默认会使用java序列化这时候就要求你必须实现Serializable接口。
缓存键的生成 默认情况下Spring Cache使用方法参数的hashCode()和equals()方法来生成缓存键。如果你的方法参数是自定义的对象确保这些方法被适当地覆盖。你也可以通过实现KeyGenerator接口或使用key属性自定义键的生成。
缓存内容的一致性 缓存数据可能会与数据库中的数据不一致。当数据被更新或删除时你需要使用CachePut和CacheEvict注解来确保缓存与数据源保持同步。
缓存的并发问题 虽然缓存操作通常是原子性的但在高并发环境下仍然可能遇到并发问题。例如多个线程可能同时计算同一个缓存缺失的值。为了避免这种情况你可能需要使用锁或其他同步机制。
缓存穿透 缓存穿透是指查询不存在的数据。因为缓存不会存储这样的数据所以每次查询都会打到后端数据库从而可能造成数据库的压力。为了预防这种情况可以采用布隆过滤器或者将查询结果为空的情况也缓存起来。
缓存雪崩 缓存雪崩指在缓存失效后大量的请求同时到达数据库可能会导致数据库瞬时压力过大。为了防止这种情况可以设置不同的缓存过期时间使用缓存预热策略或者实施熔断限流措施。
缓存的存储容量 对于本地缓存缓存的大小应当根据可用内存合理配置避免内存溢出。对于分布式缓存应当考虑其存储容量和扩展性。
方法的可见性和返回类型 Cacheable本身逻辑也是基于SpringAOP实现的所以需要和其他缓存注解一样应用于公共方法。对私有方法、final方法或类、static方法使用缓存注解是无效的因为Spring的AOP无法拦截这些方法的调用。同样缓存方法的返回类型应该是非null值因为大多数缓存实现都不会存储null值。如果方法可能返回null那么需要进行额外的处理来避免缓存穿透。
事务性操作和缓存 如果在事务性操作中使用缓存需要注意事务的传播行为和缓存操作的顺序。错误的操作顺序可能会导致缓存与数据库状态不一致。
总结 本文详细介绍了Spring Cache的使用和注意事项。Spring Cache作为Spring框架提供的缓存抽象允许通过声明式注解轻松地在应用中集成缓存以此提升性能和减少开发时间。以下是本文关键点的总结
Spring Cache不是缓存实现它提供了一组与缓存实现无关的接口和注解。简单的集成步骤包括添加依赖、启用缓存、配置缓存以及在方法上使用缓存注解。缓存注解的使用介绍了Cacheable、CachePut和CacheEvict等注解的使用场景。注意事项 数据序列化确保对象可以被序列化和反序列化。缓存键生成覆盖hashCode()和equals()或自定义键的生成。缓存内容一致性使用注解确保缓存与数据源同步。并发问题可能需要锁或其他同步机制。缓存穿透使用布隆过滤器或缓存空查询。缓存雪崩设置不同的缓存过期时间缓存预热策略或实施熔断限流。缓存容量合理配置本地缓存大小考虑分布式缓存的存储容量和扩展性。方法的可见性缓存注解应用于公共方法。事务性操作注意事务的传播行为和缓存操作的顺序。 备注本文使用了部分AI生成内容作者已对有效性做了校验请放心查阅。
