Springboot注解式缓存原理揭秘：全面解析从入坑到精通

## Springboot注解式缓存原理

Springboot注解式缓存是一种通过注解的形式对方法或类进行缓存操作的技术。它可以简化缓存配置，提高开发效率。Springboot提供了多种缓存注解，包括@Cacheable、@CachePut和@CacheEvict。

### @Cacheable

@Cacheable注解用于将方法的返回值缓存起来，以便后续调用时可以直接从缓存中获取。@Cacheable注解有以下几个属性：

- value：缓存的名称。
- key：缓存的键。
- condition：缓存的条件。
- unless：不缓存的条件。

```java
@Cacheable(value = "myCache", key = "#id")
public User getUserById(Long id) {
    // 从数据库中获取用户数据
    User user = userRepository.findById(id).orElse(null);
    return user;
}

上面的代码中，@Cacheable注解将getUserById方法的返回值缓存起来，缓存的名称为myCache，缓存的键为id。当再次调用getUserById方法时，Springboot会先检查缓存中是否有该方法的返回值，如果有，则直接从缓存中获取，如果没有，则调用该方法并将其返回值缓存起来。

@CachePut

@CachePut注解用于将方法的返回值缓存起来，并同时更新缓存中的值。@CachePut注解有以下几个属性：

• value：缓存的名称。
• key：缓存的键。
• condition：缓存的条件。

@CachePut(value = "myCache", key = "#user.id")
public void updateUser(User user) {
    // 更新数据库中的用户数据
    userRepository.save(user);
}

上面的代码中，@CachePut注解将updateUser方法的返回值缓存起来，并同时更新缓存中的值。缓存的名称为myCache，缓存的键为user.id。当调用updateUser方法时，Springboot会先检查缓存中是否有该方法的返回值，如果有，则直接从缓存中获取，如果没有，则调用该方法并将返回值缓存起来。同时，Springboot还会更新缓存中的值。

@CacheEvict

@CacheEvict注解用于从缓存中删除指定的值。@CacheEvict注解有以下几个属性：

• value：缓存的名称。
• key：缓存的键。
• condition：删除缓存的条件。

@CacheEvict(value = "myCache", key = "#id")
public void deleteUserById(Long id) {
    // 从数据库中删除用户数据
    userRepository.deleteById(id);
}

上面的代码中，@CacheEvict注解将deleteUserById方法从缓存中删除。缓存的名称为myCache，缓存的键为id。当调用deleteUserById方法时，Springboot会从缓存中删除该方法的返回值。

缓存策略

Springboot提供了多种缓存策略，包括：

• LRU（Least Recently Used）：最近最少使用策略，将最近最少使用的数据从缓存中删除。
• FIFO（First In First Out）：先进先出策略，将最早进入缓存的数据从缓存中删除。
• LFU（Least Frequently Used）：最不经常使用策略，将最不经常使用的数据从缓存中删除。

开发者可以根据实际场景选择合适的缓存策略。

缓存命中率

缓存命中率是指缓存中存在请求数据的比例。缓存命中率越高，表明缓存的效率越高。

可以通过以下几个方面提高缓存命中率：

• 选择合适的缓存策略。
• 合理设置缓存的过期时间。
• 避免缓存穿透、击穿和雪崩。

缓存穿透

缓存穿透是指请求的数据不存在于缓存中，也不存在于数据库中。这种情况会导致每次请求都直接查询数据库，从而增加数据库的压力。

可以通过以下几个方面避免缓存穿透：

• 对查询条件进行充分的校验。
• 在数据库中设置默认值。
• 使用布隆过滤器。

缓存击穿

缓存击穿是指请求的数据不存在于缓存中，但存在于数据库中。这种情况会导致每次请求都直接查询数据库，从而增加数据库的压力。

可以通过以下几个方面避免缓存击穿：

• 使用互斥锁。
• 使用分布式锁。

缓存雪崩

缓存雪崩是指大量缓存数据在同一时间失效，导致大量请求直接查询数据库，从而导致数据库宕机。

可以通过以下几个方面避免缓存雪崩：

• 设置合理的缓存过期时间。
• 使用渐进式过期策略。
• 使用分布式缓存。

总结

Springboot注解式缓存是一种非常方便的缓存技术。它可以简化缓存配置，提高开发效率。通过合理的配置和优化，可以大大提高缓存命中率，避免缓存穿透、击穿和雪崩等问题。