Spring Cache的原理，机制和使用教程

缓存是实际工作中非常常用的一种提高性能的方法。而在java中，所谓缓存，就是将程序或系统经常要调用的对象存在内存中，再次调用时可以快速从内存中获取对象，不必再去创建新的重复的实例。这样做可以减少系统开销，提高系统效率。

在增删改查中，数据库查询占据了数据库操作的80%以上，而非常频繁的磁盘I/O读取操作，会导致数据库性能极度低下。而数据库的重要性就不言而喻了：

• 数据库通常是企业应用系统最核心的部分
• 数据库保存的数据量通常非常庞大
• 数据库查询操作通常很频繁，有时还很复杂

在系统架构的不同层级之间，为了加快访问速度，都可以存在缓存。

Spring Cache特性与缺憾

现在市场上主流的缓存框架有ehcache、redis、memcached。spring cache可以通过简单的配置就可以搭配使用起来。其中使用注解方式是最简单的。

Cache注解

从以上的注解中可以看出，虽然使用注解的确方便，但是缺少灵活的缓存策略，缓存策略：

• TTL（Time To Live ） 存活期，即从缓存中创建时间点开始直到它到期的一个时间段（不管在这个时间段内有没有访问都将过期）
• TTI（Time To Idle） 空闲期，即一个数据多久没被访问将从缓存中移除的时间

项目中可能有很多缓存的TTL不相同，这时候就需要编码式使用编写缓存。

条件缓存

根据运行流程，如下@Cacheable将在执行方法之前( #result还拿不到返回值)判断condition，如果返回true，则查缓存； 

@Cacheable(value = "user", key = "#id", condition = "#id lt 10")  
public User conditionFindById(final Long id)  

如下@CachePut将在执行完方法后（#result就能拿到返回值了）判断condition，如果返回true，则放入缓存

@CachePut(value = "user", key = "#id", condition = "#result.username ne 'zhang'")  
public User conditionSave(final User user) 

如下@CachePut将在执行完方法后（#result就能拿到返回值了）判断unless，如果返回false，则放入缓存；（即跟condition相反）

@CachePut(value = "user", key = "#user.id", unless = "#result.username eq 'zhang'")  
public User conditionSave2(final User user) 

如下@CacheEvict， beforeInvocation=false表示在方法执行之后调用（#result能拿到返回值了）；且判断condition，如果返回true，则移除缓存；

@CacheEvict(value = "user", key = "#user.id", beforeInvocation = false, condition = "#result.username ne 'zhang'") 
public User conditionDelete(final User user) 

下面看一个综合应用的案例：

@CachePut(value = "user", key = "#user.id")
public User save(User user) {
	users.add(user);
	return user;
}
@CachePut(value = "user", key = "#user.id")
public User update(User user) {
	users.remove(user);
	users.add(user);
	return user;
}
@CacheEvict(value = "user", key = "#user.id")
public User delete(User user) {
	users.remove(user);
	return user;
}
@CacheEvict(value = "user", allEntries = true)
public void deleteAll() {
	users.clear();
}
@Cacheable(value = "user", key = "#id")
public User findById(final Long id) {
	System.out.println("cache miss, invoke find by id, id:" + id);
	for (User user : users) {
		if (user.getId().equals(id)) {
			return user;
		}
	}// ：www.xttblog.com
	return null;
}

配置ehcache与redis

spring cache集成ehcache，spring-ehcache.xml主要内容：

<dependency>
	<groupId>net.sf.ehcache</groupId>
	<artifactId>ehcache-core</artifactId>
	<version>${ehcache.version}</version>
</dependency>

<!-- Spring提供的基于的Ehcache实现的缓存管理器 -->
<!-- 如果有多个ehcacheManager要在bean加上p:shared="true" -->
<bean id="ehcacheManager" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheManagerFactoryBean">
     <property name="configLocation" value="classpath:xml/ehcache.xml"/>
</bean>
<bean id="cacheManager" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheCacheManager">
     <property name="cacheManager" ref="ehcacheManager"/>
     <property name="transactionAware" value="true"/>
</bean>
<!-- cache注解，和spring-redis.xml中的只能使用一个 -->
<cache:annotation-driven cache-manager="cacheManager" proxy-target-class="true"/>

spring cache集成redis，spring-redis.xml主要内容：

<dependency>
	<groupId>org.springframework.data</groupId>
	<artifactId>spring-data-redis</artifactId>
	<version>1.8.1.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
	<groupId>org.apache.commons</groupId>
	<artifactId>commons-pool2</artifactId>
	<version>2.4.2</version>
</dependency>
<dependency>
	<groupId>redis.clients</groupId>
	<artifactId>jedis</artifactId>
	<version>2.9.0</version>
</dependency>

<!-- 注意需要添加Spring Data Redis等jar包 -->
<description>redis配置</description>
<bean id="jedisPoolConfig" class="redis.clients.jedis.JedisPoolConfig">
	<property name="maxIdle" value="${redis.pool.maxIdle}"/>
	<property name="maxTotal" value="${redis.pool.maxActive}"/>
	<property name="maxWaitMillis" value="${redis.pool.maxWait}"/>
	<property name="testOnBorrow" value="${redis.pool.testOnBorrow}"/>
	<property name="testOnReturn" value="${redis.pool.testOnReturn}"/>
</bean>
<!-- JedisConnectionFactory -->
<bean id="jedisConnectionFactory" class="org.springframework.data.redis.connection.jedis.JedisConnectionFactory">
	<property name="hostName" value="${redis.master.ip}"/>
	<property name="port" value="${redis.master.port}"/>
	<property name="poolConfig" ref="jedisPoolConfig"/>
</bean>
<bean id="redisTemplate" class="org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate"
	  p:connectionFactory-ref="jedisConnectionFactory">
	<property name="keySerializer">
		<bean class="org.springframework.data.redis.serializer.JdkSerializationRedisSerializer"></bean>
	</property>
	<property name="valueSerializer">
		<bean class="org.springframework.data.redis.serializer.JdkSerializationRedisSerializer"/>
	</property>
	<property name="hashKeySerializer">
		<bean class="org.springframework.data.redis.serializer.JdkSerializationRedisSerializer"/>
	</property>
	<property name="hashValueSerializer">
		<bean class="org.springframework.data.redis.serializer.JdkSerializationRedisSerializer"/>
	</property>
</bean>
<!--spring cache-->
<bean id="cacheManager" class="org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheManager"
	  c:redisOperations-ref="redisTemplate">
	<!-- 默认缓存10分钟 -->
	<property name="defaultExpiration" value="600"/>
	<property name="usePrefix" value="true"/>
	<!-- cacheName 缓存超时配置，半小时，一小时，一天 -->
	<property name="expires">
		<map key-type="java.lang.String" value-type="java.lang.Long">
			<entry key="halfHour" value="1800"/>
			<entry key="hour" value="3600"/>
			<entry key="oneDay" value="86400"/>
			<!-- shiro cache keys -->
			<entry key="authorizationCache" value="1800"/>
			<entry key="authenticationCache" value="1800"/>
			<entry key="activeSessionCache" value="1800"/>
		</map>
	</property>
</bean>
<!-- cache注解，和spring-ehcache.xml中的只能使用一个 -->
<cache:annotation-driven cache-manager="cacheManager" proxy-target-class="true"/>

项目中注解缓存只能配置一个，所以可以通过以下引入哪个配置文件来决定使用哪个缓存。

<import resource="classpath:spring/spring-ehcache.xml"/>
<!-- <import resource="classpath:spring/spring-redis.xml"/>-->

当然，可以通过其他配置搭配使用两个缓存机制。比如ecache做一级缓存，redis做二级缓存。

本文实例的相关源码，可以移步到，https://git.oschina.net/wangzhixuan/spring-shiro-training.git进行下载。

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