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一、为什么需要数据缓存

• 实际生活场景中，web 应用的后台数据库都不会像开发环境中为了测试功能，在数据库就添加了几百条甚至更少的数据记录那样，实际场景中的后台数据库的数据量往往数以万计，因此数据库往往存放存储介质中，一般是大容量的硬盘，不会直接存放在内存中。
• 然而，无论硬盘多么好，其读写速度都比不过内存的读写速度，一旦我们访问数据或提交数据，特别是大量数据时，势必因为硬盘读写速度的跟不上，导致整个程序停留在数据库查询或提交数据这一个环节，给用户带来一种程序卡顿的体验，这势必会导致用户的流失。
• 为了避免因为直接与硬盘交互导致程序运行缓慢，势必应用一种介于硬盘和内存之间对读写速度进行处理的东西，这就是缓存。
• 一般位于硬盘和内存之间有两级缓存，与内存直接挂钩的采用高速缓存，其读写速率接近内存；而与硬盘挂钩的采用低速缓存。

二、Spring 对缓存的支持

• Spring 在 cache 中定义了 CacheManager 和 Cache 两个类来统一不同的缓存技术，前者是各种缓存技术的抽象接口，后者是缓存的各种操作（增加、删除、获得缓存）。

1、Spring 支持的缓存技术

• Spring 用不同的 CacheManager 对不同的缓存技术进行管理，Spring 支持的缓存技术如下：

  缓存方式	对应的 CacheManager	描述
  Collection	SimpleCacheManager	使用简单的 Collection 来存储缓存，主要用于测试
  ConcurrentMap	ConcurrentMapCacheManager	使用 ConcurrentMap 来存储缓存
  无	NoOpCacheManager	仅测试用途，不会实际存储缓存
  EhCache	EhCacheCacheManager	使用 EhCache 做为缓存技术
  GuavaCache	GuavaCacheManager	使用 Google Guava 的 GuavaCache 作为缓存技术
  Hazelcast	HazelcastCacheManager	使用 Hazelcast 作为缓存技术
  JCache	JCacheCacheManager	支持 JCache（JSR-107）标准的实现作为缓存技术，如 Apache Commons JCS
  Redis	RedisCacheManager	使用 Redis 作为缓存技术

2、缓存注解

• Spring 提供了 4 个注解来声明缓存规则，如下：

  注解	作用
  @Cacheable	在执行注解了该注解的方法前，查看缓存中是否有目标数据，有则直接返回数据，否则调用方法并将方法的返回值放入缓存中
  @CachePut	将方法的返回值放入缓存中；该注解的属性要与 @Cacheable 注解的属性保持一致
  @CacheEvict	将一条或多条数据从缓存中删除
  @Caching	组合多个注解策略在一个方法上

• 这几个注解都有一个 value 属性用于指定缓存名称，也都有一个 key 属性指定数据在缓存中的存储的键。

3、如何开启 Spring 对声明式缓存的支持

• 要开启声明式缓存的支持，操作颇为简单，只需在配置类上使用 @EnableCaching 注解就可以了。

4、Spring Boot 对缓存的支持

• Spring Boot 在 autoconfigure.cache 中对各种 CacheManager 进行了许多自动配置，在不做任何额外配置的情况下，默认使用的是 SimpleCacheConfiguration（ConcurrentMap），当然我们可以在 application.properties 中使用前缀 spring.cache 加相关具体属性来进行修改配置，如下：

  spring.cache.type= #可选 generic、ehcache、hazelcast、infinispan、jcache、redis、guava、simple、nonespring.cache.cache-name= #程序启动时创建缓存名称spring.cache.ehcache.config= # ehcache 配置文件的地址spring.cache.hazelcast.config= # 同上spring.cache.infinispan.config= #同上spring.cache.jcache.config= #同上spring.cache.jcache.provider= # 当多个 jcache 实现在类路径的时候，指定 jcache 实现spring.cache.guava.spec= # guava specs

三、项目示例

• 以简单的项目测试数据缓存。

1、新建项目和配置

• 使用 IDEA 新建一个 Spring Boot 项目，初始依赖选择 Cache、JPA 和 Web，并手动添加 Oracle 数据库的驱动包 ojdbc6.jar，POM 文件如下：

       
           
        
         4.0.0
            
                
         
          org.springframework.boot
                 
         
          spring-boot-starter-parent
                 
         
          1.3.0.M2
                 
          
             
            
        
         com.pyc
            
        
         mycache
            
        
         0.0.1-SNAPSHOT
            
        
         mycache
            
        
         jar
            
        
         Demo project for Spring Boot
            
                
         
          1.8
             
            
                
                     
          
           com.oracle
                      
          
           ojdbc6
                      
          
           11.2.0.2.0
                  
                 
                     
          
           org.springframework.boot
                      
          
           spring-boot-starter-cache
                  
                 
                     
          
           org.springframework.boot
                      
          
           spring-boot-starter-data-jpa
                  
                 
                     
          
           org.springframework.boot
                      
          
           spring-boot-starter-web
                  
                 
                     
          
           org.springframework.boot
                      
          
           spring-boot-starter-test
                      
          
           test
                      
                          
                               
            
             org.junit.vintage
                                
            
             junit-vintage-engine
                            
                       
                  
             
            
                
                     
                          
           
            org.springframework.boot
                           
           
            spring-boot-maven-plugin
                       
                  
             
        
       

• application.properties 中的内容先保持和上一篇的一样。

2、Entity 和 Repository

• 仍旧用 Person 这个数据表，因此实体类和实体类的 Repository 和上一篇的一样。

3、Business Service

• 在这一项目中，同样要用业务服务的逻辑，一个服务接口和接口实现类。

3.1、Service Interface

• 首先是一个服务接口，是一个虚类，代码如下：

  package com.pyc.mycache.service;import com.pyc.mycache.domain.Person;public interface DemoService {
           public Person save(Person person);    public void remove(Long id);    public Person findOne(Person person);}

• 定义了三个方法，分别对应将数据写入缓存、从缓存中删除数据和从缓存中查找某个数据三种操作。

3.2、Service Implements

• 对上面的服务接口进行具体实现，代码如下：

  package com.pyc.mycache.service.impl;import com.pyc.mycache.dao.PersonRepository;import com.pyc.mycache.domain.Person;import com.pyc.mycache.service.DemoService;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.cache.annotation.CacheEvict;import org.springframework.cache.annotation.CachePut;import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;import org.springframework.stereotype.Service;@Servicepublic class DemoServiceImpl implements DemoService {
           @Autowired    PersonRepository personRepository;    @Override    // 缓存新增的或更新的数据到缓存，缓存名称为 people，数据的 key 时 person 的 id    // Caching new or updated data to the cache,    //the cache name is people, and the key of the data is the person's id    @CachePut(value = "people", key = "#person.id")    public Person save(Person person) {
               Person p = personRepository.save(person);        System.out.println("为id，key 为：" + p.getId() + "的数据做了缓存");        return p;    }    @Override    // 从缓存 people 中删除 key 为 id 的数据    // delete the data from cache called people where key value equal of the parameter id    @CacheEvict(value = "people")    public void remove(Long id) {
               System.out.println("删除了id， key 为" + id + "的数据缓存");        personRepository.delete(id);    }    @Override    // 缓存 key 为 person.id 的数据到缓存 people 中    // Caching the data that key is parameter person's id into cache called people    @Cacheable(value = "people", key = "#person.id")    public Person findOne(Person person) {
               Person p = personRepository.findOne(person.getId());        System.out.println("为 id，key 为" + p.getId() + "的数据做了缓存");        return p;    }}

4、Controller

• 同样的，View 层无法对上文的接口方法直接调用，须得在控制层中生成相应的 URL 才能访问。

  package com.pyc.mycache.web;import com.pyc.mycache.domain.Person;import com.pyc.mycache.service.DemoService;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestControllerpublic class CacheController {
           @Autowired    DemoService demoService;    @RequestMapping("/put")    public Person put(Person person){
               return demoService.save(person);    }    @RequestMapping("/able")    public Person cacheable(Person person){
               return demoService.findOne(person);    }    @RequestMapping("/evit")    public String evit(Long id){
               demoService.remove(id);        return "ok";    }}

5、注解入口类开启缓存支持

• 在入口类上使用 @EnableCaching 开启缓存支持

  import org.springframework.boot.SpringApplication;import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;@SpringBootApplication@EnableCachingpublic class MycacheApplication {
           public static void main(String[] args) {
               SpringApplication.run(MycacheApplication.class, args);    }}

6、运行测试

• 先对 @Cacheable 进行测试，访问 localhost:8080/able?id=42
• 控制台输出如下图：
  
• 浏览器获得返回的数据
  
• 再次访问同样的路径，控制台不在输出对某某数据做了缓存的字样。
• 测试 @CachePut，访问 localhost:8080/put?name=ty&address=sf&age=22
• 控制台提示
  
• 再测试 @CacheEvit，访问 localhost:8080/evit?id=64，同样的控制太输出提示信息：
  
• 初步测试，功能正常。

四、转换缓存技术

• 让项目从 Spring Boot 默认的缓存技术转换为其他缓存技术，例如 EhCache、Guava 或 Redis 的操作都比较简单，只需对 POM 文件添加相关依赖，以及用个 XML 文档对该缓存技术进行配置即可。
• 例如 EhCache，先在 POM 文件中增加如下代码：

       	
        
         net.sf.ehcache
        	
        
         ehcache
        
       

• 再在 Resources 目录下新建一个 ehcache.xml 文件，编辑内容如下：

• 其他的缓存技术的切换也差不多是这个步骤。

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