缓存-Spring Cache 缓存抽象

       Spring从版本3.1开始提供非侵入的将Cache集成到Spring应用的方式。Spring Cache提供Cache的统一抽象，支持集成各种不同的缓存解决方案。从4.1版本开始，提供了注解和更多的定制参数。

       Spring Cache 抽象提供了对Java方法的缓存，使用Spring Cache缓存，当方法调用使用相同的参数，调用结果被缓存下来，当方法被再次调用时将直接返回参数结果。

关键类和接口

Cache

org.springframework.cache.Cache 提供Spring框架中使用的Cache的统一抽象功能， 具体的实现类使用实际的缓存解决方案。

• NoOpCache: 空缓存，没有实际的缓存实现
• EhCacheCache: 使用EhCache缓存方案。
• CaffeineCache: 使用Java CaffeineCache。Caffeine提出了一种更高效的近似LFU准入策略的缓存结构TinyLFU及其变种W-TinyLFU，借鉴Guava Cache的设计经验，是一款功能强大，性能更优本地缓存。
• JCacheCache: Javax Cache 标准接口，类似于Spring Cache的 JavaJ JSR缓存规范。
• ConcurrentMapCache: 使用ConccrentMap的缓存实现。
• TransactionAwareCacheDecorator: 识别Spring 事务的缓存实现装饰模式，只要当事务提交时才触发缓存的更新。

CacheManager

org.springframework.cache.CacheManager:Spring cache 管理API。不同的CacheManager实现提供对相应Cache实现缓存的管理，通过管理API Cache getCache(String name);方法对外提供。

CacheResolver

org.springframework.cache.interceptor.CacheResolver 方法调用拦截使用来获取Cache实现的Resolver，通常使用相应的CacheManager实现类来获取Cache。

KeyGenerator

org.springframework.cache.interceptor. KeyGenerator: 缓存中Key的生成实现。默认的key生成器：org.springframework.cache.interceptor.SimpleKeyGenerator 类

1.    方法没有参数则使用SimpleKey.EMPTY

2.    方法只有一个参数：key=唯一参数

3.    方法有多个参数：SimpleKey(params)

可以通过实现org.springframework.cache.interceptor.KeyGenerator接口定制key生成器。

使用Spring Cache

启用Spring Cache

@Configuration

@EnableCaching

注解使用

@Cacheable: 作用于方法之上，配置方法缓存

@Cacheable("cacheName"): 指定用于缓存结果的缓存名称，当指定多个名称时，方法调用将在多个缓存中查找相同参数的方法调用，命中即返回。

Cache 的key

       指定KeyGenerator:

@Cacheable(cacheNames="XXX", keyGenerator="myKeyGenerator")。

       通过SpEL指定key

       @Cacheable(cacheNames="books", key="#isbn")

public Book findBook(ISBN isbn, boolean checkWarehouse, boolean includeUsed)

@CachePut： @CachePut指定的方法不影响方法的执行，方法执行结果将用于更新缓存。@CachePut支持同@Cacheable一样的配置。

示例：

@CachePut(cacheNames="book", key="#isbn")

public Book updateBook(ISBN isbn, BookDescriptor descriptor)

@CacheEvict: 触发缓存清理陈旧或无用的数据。可以配置指定数据的清理或Cache范围的清理。

示例：

@CacheEvict(cacheNames="books", allEntries=true)

public void loadBooks(InputStream batch)

@Caching: 在一个方法上指定触发缓存的多个操作。

示例：

@Caching(evict = { @CacheEvict("primary"), @CacheEvict(cacheNames="secondary", key="#p0") })

public Book importBooks(String deposit, Date date)

@CacheConfig: 以上的注解都是方法级别的注解，@CacheConfig提供类级别的公共配置，该类下的方法级别配置如无指定则使用类级别上的@CacheConfig。

实现方式

Spring AOP

使用 Spring AOP切面实现Cache相关方法的拦截获取缓存和Cache请求的处理

1. 配置切面： 所有所有类和所有方法都进行拦截

org.springframework.cache.interceptor.CacheProxyFactoryBean

相关代码:

private Pointcut pointcut = Pointcut.TRUE;          protected Object createMainInterceptor() {          this.cacheInterceptor.afterPropertiesSet();          return new DefaultPointcutAdvisor(this.pointcut, this.cacheInterceptor); }

1. org.springframework.cache.interceptor.CacheInterceptor 实现

org.springframework.cache.interceptor.MethodInterceptor接口，

CacheAspectSupport.execute方法是Spring Cache核心处理流程，下面是主要流程的部分代码解析：

// 处理CacheEvict请求 processCacheEvicts(contexts.get(CacheEvictOperation.class), true,          CacheOperationExpressionEvaluator.NO_RESULT); // 从缓存中查询是否存在缓存 Cache.ValueWrapper cacheHit = findCachedItem(contexts.get(CacheableOperation.class)); // 如未命中，生成CachePut请求：缓存条件满足 List<CachePutRequest> cachePutRequests = new ArrayList<>(); if (cacheHit == null) {          collectPutRequests(contexts.get(CacheableOperation.class),                           CacheOperationExpressionEvaluator.NO_RESULT, cachePutRequests); } Object cacheValue; Object returnValue; if (cacheHit != null && !hasCachePut(contexts)) {          //缓存命中，并且没有Put需求，返回缓存值          cacheValue = cacheHit.get();          returnValue = wrapCacheValue(method, cacheValue); } else {          //未命中，调用对象，获取可缓存值          returnValue = invokeOperation(invoker);          cacheValue = unwrapReturnValue(returnValue); } //检查是否存在CachePut请求 collectPutRequests(contexts.get(CachePutOperation.class), cacheValue, cachePutRequests); // 缓存更新 for (CachePutRequest cachePutRequest : cachePutRequests) {          cachePutRequest.apply(cacheValue); } // 处理缓存Evicts请求 rocessCacheEvicts(contexts.get(CacheEvictOperation.class), false, cacheValue);       return returnValue; }