spring cache 概念

從spring 3.1版本開始，提供了一種透明的方式來為現有的spring 應用添加cache，使用起來就像@transaction一樣。在應用層面與后端存儲之間，提供了一層抽象，這層抽象目的在于封裝各種可插拔的后端存儲( ehcache guava redis)，最小化因為緩存給現有業務代碼帶來的侵入。

spring 的緩存技術還具備相當的靈活性。不僅能夠使用 spel（spring expression language）來定義緩存的 key 和各種 condition，還提供開箱即用的緩存暫時存儲方案，也支持和主流的專業緩存比如 ehcache 集成。

其特點總結例如以下：

• 通過少量的配置 annotation 凝視就可以使得既有代碼支持緩存
• 支持開箱即用 out-of-the-box，即不用安裝和部署額外第三方組件就可以使用緩存
• 支持 spring express language，能使用對象的不論什么屬性或者方法來定義緩存的 key 和 condition
• 支持 aspectj，并通過事實上現不論什么方法的緩存支持
• 支持自己定義 key 和自己定義緩存管理者，具有相當的靈活性和擴展性

設計理念

正如spring框架的其它服務一樣，spring cache 首先是提供了一層抽象，核心抽象主要體現在兩個接口上
org.springframework.cache.cache

org.springframework.cache.cachemanager

cache代表緩存本身

cachemanager代表對緩存的處理和管理等。抽象的意義在于屏蔽實現細節的差異和提供擴展性，這一層cache的抽象解耦了緩存的使用和緩存的后端存儲，這樣后續可以方便的更換后端存儲。

使用spring cache分三步：

• 聲明緩存
• 開啟spring的cache功能
• 配置后端的存儲

聲明緩存

用法很簡單，在方法上添加@cacheable等注解，表示緩存該方法的結果。

當方法有被調用時，先檢查cache中有沒有針對該方法相同參數的調用發生過，如果有，從cache中查詢并返回結果。如果沒有，則執行具體的方法邏輯，并把結果緩存到cache中。當然這一系列邏輯對于調用者來說都是透明的。其它的緩存操作的注解包含如下（詳細說明可參見官方文檔）：

• @cacheable triggers cache population
• @cacheevict triggers cache eviction
• @cacheput updates the cache without interfering with the method execution
• @caching regroups multiple cache operations to be applied on a method
• @cacheconfig shares some common cache-related settings at class-level

開啟spring cache的支持

或者使用注解@enablecaching的方式

配置緩存后端存儲

spring cache提供了幾種內置的后端存儲的實現：下面都是cachemanager的具體實現。

此外，spring data提供了兩個緩存管理器：

• rediscachemanager（來自于spring data redis項目）
• gmfirecachemanager（來自于spring data gemfire項目

假如使用memcached或者redis等分布式緩存的話，可以自己實現cache和cachemanager，然后在context里聲明即可。如果需要使用到多種不同的緩存實現，可以用組合模式把各種不同的cachemanager封裝在一起。

緩存的key是如何生成

我們都知道緩存的存儲方式一般是key value的方式，那么在spring cache里，key是如何被設置的呢，在這里要引入keygenerator，它負責key的生成策略，默認的使用simplekeygenerator

能看出來，其中就是有序參數數組的hash值。當然用戶可以自定義key生成策略。

spring cache的實現

上面是spring cache的大致使用方式，來看是spring是如何實現的。

在學習spring源碼的時候，有兩點可以記住：

• 大多數高級功能的實現都依賴spring aop
• 大多數功能的組裝時機都依賴sprin bean生命周期中的幾個回調接口

記住了這些就比較容易理解spring中的一些組件的實現及運行時機制

spring cache也不例外，它是典型的spring aop實現，在spring里，aop可以簡單的理解為代理(aspectj除外)，我們聲明了@cacheable的方法的類，都會被代理，在代理中，實現緩存的查詢與設置操作。

cache 基礎設施的創建

上一篇(spring aop 模塊概述)談到過，spring aop的創建過程，本質是實現了一個beanpostprocessor，在創建bean的過程中創建proxy，并且為proxy綁定所有適用于該bean的advisor，最終暴露給容器。

spring中aop主幾個關鍵的概念 advisor  advice pointcut

advice = 切面攔截中插入的行為

pointcut = 切面的切入點

advisor = advice + pointcut

spring cache也同樣與其它aop有類似的過程

創建 cache proxy

• 由infrastructureadvisorautoproxycreator負責的，它實現beanpostprocessor所以可以在bean實例化返回給容器前有機會創建代理，它又繼承了abstractadvisorautoproxycreator，所以又具備了給代理類綁定advisor的能力。
• pointcut的職責是由cacheoperationsourcepointcut完成的，它主要是通過方法上的cache相關的注解來判斷匹配是否需要切入

cache的攔截行

spring cache中生成cache代理對象使用的是cacheproxyfactorybean工廠類。一般來說，在spring中標準代理的創建都是基于proxyfactorybean，在這里，為了更方便的處理cache邏輯，spring引入了cacheproxyfactorybean來專門表示cache相關的代理，cache proxy能wrapper單例目標對象，并且代理目標對象實現的所有接口。

可以看到，在cacheproxyfactorybean中，有個重要的屬性是cacheinterceptor，這個類是一個methodinterceptor的實現類，這個類的職責是在目標對象目標方法上執行具體緩存操作，這也就是上面提到的advice的職責。

繼續往下跟，return 的execute方法是父類cacheaspectsupport中的方法

在這個方法里，我們最終找到的操作緩存的最終邏輯

• 判斷緩存條件
• 獲取key
• 獲取cache
• 最終調用cache.get(key, callable)方法，第二個參數是一個回調，用于處理沒有命中緩存的情況：
  if cached, return; otherwise create, cache and return

總結

以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文的內容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對服務器之家的支持。

原文鏈接：https://mp.weixin.qq.com/s/mgC190U08WDIUEFEFM-1SA