一、JSR107规范

Java 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。

springboot缓存过期 springboot缓存原理_redis

二、Spring的缓存抽象

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

springboot缓存过期 springboot缓存原理_spring_02

 

三、Springboot中缓存的使用


1、导入数据库文件 创建出department和employee表 2、创建javaBean封装数据 3、整合MyBatis操作数据库 1.配置数据源信息 2.使用注解版的MyBatis； @MapperScan标注在Springboot启动类上指定需要扫描的mapper接口所在的包 4.@EnableCaching标注在Springboot启动类上表明开启基于注解的缓存。 5.在对应的Service层的方法上标注缓存注解即可 @Cacheable @CacheEvict @CachePut


执行流程：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；


@Cacheable(value = {"emp"})
    public Employee getEmp(Integer id){
        System.out.println("查询"+id+"号员工");
        Employee emp = employeeMapper.getEmpById(id);
        return emp;
    }

在Springboot配置文件中加上

//可以看到Springboot初始加载的自动配置类有哪些
debug=true
//可以看到与数据库交互时的查询语句
logging.level.com.xijian.mapper=debug

当第一次对浏览器发起查询请求时，控制台：

springboot缓存过期 springboot缓存原理_springboot缓存过期_03

当再次对浏览器发起对2号员工的查询，发现控制台没有sql语句日志输出，证明缓存生效，因为我们标记了 @Cacheable注解，CacheManager将数据存入了name为emp的Cache组件中，默认的key为id，下面会提到原理。

* 原理：
*   1、自动配置类；CacheAutoConfiguration
*   2、可通过对源码的debug查到Springboot关于缓存的配置类，
*   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、当我们没有对缓存组件做任何配置时，可在Springboot启动时通过开启debug=true来查看到默认生效的缓存配置为：SimpleCacheConfiguration；
*
*   4、SimpleCacheConfiguration给容器中注册了一个CacheManager：ConcurrentMapCacheManager
*   5、ConcurrentMapCacheManager 可以获取和创建 ConcurrentMapCache 类型的缓存组件（即Cache组件）；他的作用将数据保存在ConcurrentMap中；

当标记了 @Cacheable注解后，底层工作流程是如何？

*   1、方法运行之前，Springboot先去查询Cache（缓存组件），按照注解标注的value值即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

可以自定义key的生成策略

@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()+"]";
            }
        };
    }
}

@CachePut注解的底层工作流程

**
 * @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

@CacheEvict缓存清除的使用

* @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
*

对于Springboot默认启用的配置类（SimpleCacheConfiguration），是使用 ConcurrentMapCacheManager 作为CacheManager，ConcurrentMapCache作为Cache组件，使用SimpleKeyGenerator作为默认的Cache组件中的key的生成策略。

四、关于缓存的注解的具体使用

@Cacheable与@Cacheput缓存注解中的属性：

*      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； #id;参数id的值  等价于 #a0  #p0  #root.args[0]
*
*      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：当自己配置了CacheManager后可以指定使用哪个缓存管理器，默认使用的是Springboot自动配置的缓存管理器；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,默认为同步缓存，开启异步后unless属性将不能使用

@Caching用来定义复杂的缓存规则

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


@CacheConfig用来抽取缓存的公共配置，可以指定当前类使用缓存的的方法的cacheNames，CacheManager等。


@CacheConfig(cacheNames="emp") //抽取缓存的公共配置

五、SPEL表达式在Cache中的具体使用

springboot缓存过期 springboot缓存原理_缓存_04

六、使用redis作为缓存管理器


开发中使用缓存中间件；redis、memcached、ehcache；


Redis 是一个开源（BSD许可）的，内存中的数据结构存储系统，它可以用作数据库、缓存和消息中间件。


1.在linux系统上通过docker安装redis

2.引入redis的starter

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

3.启动redis服务器后，通过在springboot的配置文件中进行ip配置

spring.redis.host=xxx.xxx.xxx.xxx

4.springboot已经帮我们配置好了 RedisCacheManager和 RedisTemplate，对于String类型的缓存没有问题，但对于Object对象类型的缓存，要求实体类要实现Serilizable序列化接口。

参考一下别人的博文：

Springboot2.X与redis整合的具体配置