学习在IDEA中使用SpringBoot（九）Spring Boot 与缓存

1.JSR107（仅供了解）

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。

图示：

2.Spring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
  确定方法需要被缓存以及他们的缓存策略
  1. 从缓存中读取之前缓存存储的数据

3.几个重要概念&缓存注解

4.缓存使用

1 搭建基本环境

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；
   （1）@MapperScan指定需要扫描的mapper接口所在的包
   二、快速体验缓存
   步骤：
   1、开启基于注解的缓存 @EnableCaching
   2、标注缓存注解即可
   @Cacheable
   @CacheEvict
   @CachePut
   默认使用的是ConcurrentMapCacheManager==ConcurrentMapCache；将数据保存在 ConcurrentMap<Object, Object>中
   开发中使用缓存中间件；redis、memcached、ehcache；

   @MapperScan("com.itstudy.cache.mapper")
   @SpringBootApplication
   @EnableCaching
   public class Springboot01CacheApplication {
   
   public static void main(String[] args) {
   SpringApplication.run(Springboot01CacheApplication.class, args);
   }
   }

2. 注解详细使用

@CacheConfig(cacheNames="emp"/*,cacheManager = "employeeCacheManager"*/) //抽取缓存的公共配置
@Service
public class EmployeeService {

@Autowired
EmployeeMapper employeeMapper;

/**
* 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；
*

*
* 原理：
*   1、自动配置类；CacheAutoConfiguration
*   2、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、哪个配置类默认生效：SimpleCacheConfiguration；
*
*   4、给容器中注册了一个CacheManager：ConcurrentMapCacheManager
*   5、可以获取
3ff7
和创建ConcurrentMapCache类型的缓存组件；他的作用将数据保存在ConcurrentMap中；
*
*   运行流程：
*   @Cacheable：
*   1、方法运行之前，先去查询Cache（缓存组件），按照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
*
*
*   几个属性：
*      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； #i d;参数id的值   #a0  #p0  #root.args[0]
*              getEmp[2]
*
*      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：指定缓存管理器；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
* @param id
* @return
*
*/
@Cacheable(value = {"emp"}/*,keyGenerator = "myKeyGenerator",condition = "#a0>1",unless = "#a0==2"*/)
public Employee getEmp(Integer id){
System.out.println("查询"+id+"号员工");
Employee emp = employeeMapper.getEmpById(id);
return emp;
}

/**
* @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
*      为什么是没更新前的？【1号员工没有在缓存中更新】
*
*/
@CachePut(/*value = "emp",*/key = "#result.id")
public Employee updateEmp(Employee employee){
System.out.println("updateEmp:"+employee);
employeeMapper.updateEmp(employee);
return employee;
}

/**
* @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
*
*
*/
@CacheEvict(value="emp",beforeInvocation = true/*key = "#id",*/)
public void deleteEmp(Integer id){
System.out.println("deleteEmp:"+id);
//employeeMapper.deleteEmpById(id);
int i = 10/0;
}

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

5.整合redis实现缓存

整合redis作为缓存
* 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、安装redis：使用docker；
* 	2、引入redis的starter
* 	3、配置redis
* 	4、测试缓存
* 		原理：CacheManager===Cache 缓存组件来实际给缓存中存取数据
*		1）、引入redis的starter，容器中保存的是 RedisCacheManager；
*		2）、RedisCacheManager 帮我们创建 RedisCache 来作为缓存组件；RedisCache通过操作redis缓存数据的
*		3）、默认保存数据 k-v 都是Object；利用序列化保存；如何保存为json
*   			1、引入了redis的starter，cacheManager变为 RedisCacheManager；
*   			2、默认创建的 RedisCacheManager 操作redis的时候使用的是 RedisTemplate<Object, Object>
*   			3、RedisTemplate<Object, Object> 是 默认使用jdk的序列化机制

1.环境搭建

（1）在linux中的docker下载redis
（2）使用redis管理工具连接redis

（3）在pom.xml中导入依赖，引入spring-boot-starter-data-redis

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

（4）使用application.yml配置redis连接地址

2.使用RestTemplate操作redis

text：

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class Springboot01CacheApplicationTests {
@Autowired
EmployeeMapper employeeMapper;

@Autowired
StringRedisTemplate stringRedisTemplate;  //操作k-v都是字符串的

@Autowired
RedisTemplate redisTemplate;  //k-v都是对象的

@Autowired
RedisTemplate<Object, Employee> empRedisTemplate;

/**
* Redis常见的五大数据类型
*  String（字符串）、List（列表）、Set（集合）、Hash（散列）、ZSet（有序集合）
*  stringRedisTemplate.opsForValue()[String（字符串）]
*  stringRedisTemplate.opsForList()[List（列表）]
*  stringRedisTemplate.opsForSet()[Set（集合）]
*  stringRedisTemplate.opsForHash()[Hash（散列）]
*  stringRedisTemplate.opsForZSet()[ZSet（有序集合）]
*/
@Test
public void test01(){
//给redis中保存数据
//stringRedisTemplate.opsForValue().append("msg","hello");
//		String msg = stringRedisTemplate.opsForValue().get("msg");
//		System.out.println(msg);

//		stringRedisTemplate.opsForList().leftPush("mylist","1");
//		stringRedisTemplate.opsForList().leftPush("mylist","2");
}

//测试保存对象
@Test
public void test02(){
Employee empById = employeeMapper.getEmpById(1);
//默认如果保存对象，使用jdk序列化机制，序列化后的数据保存到redis中
//redisTemplate.opsForValue().set("emp-01",empById);
//1、将数据以json的方式保存
//(1)自己将对象转为json
//(2)redisTemplate默认的序列化规则；改变默认的序列化规则；
empRedisTemplate.opsForValue().set("emp-01",empById);
}

@Test
public void contextLoads() {

Employee empById = employeeMapper.getEmpById(1);
System.out.println(empById);

}

}

MyRedisConfig：

@Configuration
public class MyRedisConfig {

@Bean
public RedisTemplate<Object, Employee> empRedisTemplate(
RedisConnectionFactory redisConnectionFactory)
throws UnknownHostException {
RedisTemplate<Object, Employee> template = new RedisTemplate<Object, Employee>();
template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
Jackson2JsonRedisSerializer<Employee> ser = new Jackson2JsonRedisSerializer<Employee>(Employee.class);
template.setDefaultSerializer(ser);
return template;
}
@Bean
public RedisTemplate<Object, Department> deptRedisTemplate(
RedisConnectionFactory redisConnectionFactory)
throws UnknownHostException {
RedisTemplate<Object, Department> template = new RedisTemplate<Object, Department>();
template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
Jackson2JsonRedisSerializer<Department> ser = new Jackson2JsonRedisSerializer<Department>(Department.class);
template.setDefaultSerializer(ser);
return template;
}

//CacheManagerCustomizers可以来定制缓存的一些规则
@Primary  //将某个缓存管理器作为默认的
@Bean
public RedisCacheManager employeeCacheManager(RedisTemplate<Object, Employee> empRedisTemplate){
RedisCacheManager cacheManager = new RedisCacheManager(empRedisTemplate);
//key多了一个前缀

//使用前缀，默认会将CacheName作为key的前缀
cacheManager.setUsePrefix(true);

return cacheManager;
}

@Bean
public RedisCacheManager deptCacheManager(RedisTemplate<Object, Department> deptRedisTemplate){
RedisCacheManager cacheManager = new RedisCacheManager(deptRedisTemplate);
//key多了一个前缀

//使用前缀，默认会将CacheName作为key的前缀
cacheManager.setUsePrefix(true);

return cacheManager;
}

}

MyCacheConfig：

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