Spring Boot Cache實現原理和使用方法

一、什麼是Spring Boot Cache？

Spring Boot Cache是一個以註解為基礎的緩存框架，它在方法執行前會判斷緩存中是否已存在所需數據，如果已存在，則直接返回緩存中的數據，否則執行該方法並將返回數據存入緩存中，以便下一次調用時直接從緩存中獲取數據提高系統性能。

Spring Boot Cache適用於系統中存在讀多寫少的場景，如查詢用戶信息等。同時，Spring Boot Cache部分兼容JSR-107規範，可與其他緩存框架集成使用。

二、Spring Boot Cache實現原理

Spring Boot Cache的實現原理主要包括以下兩個方面：

1. 緩存註解

Spring Boot Cache通過@Cacheable、@CachePut、@CacheEvict等註解來實現緩存功能。其中@Cacheable註解可用於讀緩存操作，@CachePut註解可用於寫緩存操作，@CacheEvict註解可用於清除緩存。

2. 緩存對象

Spring Boot Cache將緩存數據保存在緩存對象中，不同的緩存對象可以基於不同的存儲介質實現。常見的緩存對象有ConcurrentMapCacheManager、EhCacheCacheManager、RedisCacheManager等。

三、Spring Boot Cache使用方法

Spring Boot Cache的使用方法如下：

1. 添加依賴

先在pom.xml中添加以下依賴：

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

其中spring-boot-starter-cache為Spring Boot Cache依賴，spring-boot-starter-data-redis為Redis緩存對象依賴。

2. 配置CacheManager

在application.yml或application.properties中配置：

spring:
  cache:
    type: redis

該配置告訴Spring Boot Cache使用Redis作為緩存對象，如果需要使用其他緩存對象，只需將該配置改為對應的緩存對象。

3. 編寫業務方法

在需要緩存的方法上加上相應的註解，如@Cacheable：

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {

    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

    @Cacheable(value="userCache", key="#userId")
    public User getUser(String userId) {
        return userRepository.getUser(userId);
    }
}

該方法返回對象會被緩存到名為”userCache”的緩存對象中，緩存的key為userId。

4. 測試

調用getUser方法，第一次會執行方法並將返回結果緩存到”userCache”中，第二次直接從緩存中獲取結果，如下：

@Autowired
private UserService userService;

@Test
public void getUser() {
    User user = userService.getUser("1001");
    System.out.println(user);
    user = userService.getUser("1001");
    System.out.println(user);
}

四、小結

本文介紹了Spring Boot Cache的實現原理和使用方法，通過緩存註解和緩存對象，可以快速實現系統緩存功能，提高系統性能。