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基于声明性注释的缓存
对于缓存声明,Spring 的缓存抽象提供了一组 Java 注释:
-
@Cacheable
:触发缓存填充。 -
@CacheEvict
:触发缓存逐出。 -
@CachePut
:在不干扰方法执行的情况下更新缓存。 -
@Caching
:重新分组要应用于方法的多个缓存作。 -
@CacheConfig
:在类级别共享一些常见的缓存相关设置。
这@Cacheable
注解
顾名思义,您可以使用@Cacheable
划分可缓存的方法,即结果存储在缓存中的方法,以便在后续
调用(具有相同的参数),则返回缓存中的值,而没有
必须实际调用该方法。在最简单的形式中,注释声明
需要与带注释的方法关联的缓存的名称,如下所示
示例显示:
@Cacheable("books")
public Book findBook(ISBN isbn) {...}
在前面的代码段中,findBook
方法与名为books
.
每次调用该方法时,都会检查缓存以查看调用是否具有
已经运行,不必重复。而在大多数情况下,只有一个
cache 声明时,注释允许指定多个名称,以便多个
缓存正在使用中。在这种情况下,在调用
method — 如果至少命中一个缓存,则返回关联值。
所有其他不包含该值的缓存也会更新,即使 缓存方法实际上没有被调用。 |
以下示例使用@Cacheable
在findBook
具有多个缓存的方法:
@Cacheable({"books", "isbns"})
public Book findBook(ISBN isbn) {...}
默认密钥生成
由于缓存本质上是键值存储,因此每次调用缓存方法时
需要转换为合适的密钥进行缓存访问。缓存抽象
使用简单的KeyGenerator
基于以下算法:
-
如果未给出参数,则返回
SimpleKey.EMPTY
. -
如果只给出一个参数,则返回该实例。
-
如果给出了多个参数,则返回一个
SimpleKey
包含所有参数。
这种方法适用于大多数用例,只要参数具有自然键
并实现有效的hashCode()
和equals()
方法。如果不是这样,
你需要改变策略。
要提供不同的默认密钥生成器,您需要实现org.springframework.cache.interceptor.KeyGenerator
接口。
默认密钥生成策略随着 Spring 4.0 的发布而更改。早些时候
Spring 版本使用密钥生成策略,对于多个密钥参数,
仅考虑 如果要继续使用以前的关键策略,可以配置已弃用的 |
自定义密钥生成声明
由于缓存是通用的,因此目标方法很可能具有各种签名 不能轻易映射到缓存结构之上。这往往会变得显而易见 当目标方法有多个参数,其中只有一些参数适合 缓存(而其余的仅由方法逻辑使用)。请考虑以下示例:
@Cacheable("books")
public Book findBook(ISBN isbn, boolean checkWarehouse, boolean includeUsed)
乍一看,虽然两人boolean
论点会影响这本书的发现方式,
它们对缓存没有用处。此外,如果两者中只有一个很重要怎么办
而另一个则不是?
对于此类情况,@Cacheable
注释允许您指定键的生成方式
通过其key
属性。您可以使用 SpEL 来拾取
感兴趣的参数(或其嵌套属性)、执行作,甚至
调用任意方法,无需编写任何代码或实现任何接口。
这是默认生成器的推荐方法
因为随着代码库的增长,方法在签名中往往会大不相同。虽然
默认策略可能适用于某些方法,但很少适用于所有方法。
以下示例使用各种 SpEL 声明(如果您不熟悉 SpEL, 帮自己一个忙,阅读 Spring Expression Language):
@Cacheable(cacheNames="books", key="#isbn")
public Book findBook(ISBN isbn, boolean checkWarehouse, boolean includeUsed)
@Cacheable(cacheNames="books", key="#isbn.rawNumber")
public Book findBook(ISBN isbn, boolean checkWarehouse, boolean includeUsed)
@Cacheable(cacheNames="books", key="T(someType).hash(#isbn)")
public Book findBook(ISBN isbn, boolean checkWarehouse, boolean includeUsed)
前面的片段显示了选择某个参数(其中一个参数)是多么容易 属性,甚至是任意(静态)方法。
如果负责生成密钥的算法过于具体,或者它需要
要共享,您可以定义自定义keyGenerator
在作上。为此,
指定KeyGenerator
bean 实现,如下所示
示例显示:
@Cacheable(cacheNames="books", keyGenerator="myKeyGenerator")
public Book findBook(ISBN isbn, boolean checkWarehouse, boolean includeUsed)
这key 和keyGenerator 参数互斥且为作
指定两者都会导致异常。 |
默认缓存解析
缓存抽象使用简单的CacheResolver
检索缓存
使用配置的CacheManager
.
要提供不同的默认缓存解析器,您需要实现org.springframework.cache.interceptor.CacheResolver
接口。
自定义缓存解析
默认缓存分辨率非常适合使用
单CacheManager
并且没有复杂的缓存解析要求。
对于使用多个缓存管理器的应用程序,您可以将cacheManager
用于每个作,如以下示例所示:
@Cacheable(cacheNames="books", cacheManager="anotherCacheManager") (1)
public Book findBook(ISBN isbn) {...}
1 | 指定anotherCacheManager . |
您还可以将CacheResolver
完全以类似于
替换密钥生成。
每个缓存作都会请求解析,让实现
实际上,根据运行时参数解析要使用的缓存。以下示例
演示了如何指定CacheResolver
:
@Cacheable(cacheResolver="runtimeCacheResolver") (1)
public Book findBook(ISBN isbn) {...}
1 | 指定CacheResolver . |
从 Spring 4.1 开始, 类似于 |
同步缓存
在多线程环境中,某些作可能会同时调用 相同的参数(通常在启动时)。默认情况下,缓存抽象不会 锁定任何东西,并且相同的值可能会被多次计算,从而违背了目的 缓存。
对于这些特定情况,您可以使用sync
属性来指示底层
cache 提供程序,用于在计算值时锁定缓存条目。结果,
只有一个线程忙于计算值,而其他线程则被阻塞,直到条目
在缓存中更新。以下示例演示如何使用sync
属性:
@Cacheable(cacheNames="foos", sync=true) (1)
public Foo executeExpensiveOperation(String id) {...}
1 | 使用sync 属性。 |
这是一项可选功能,您最喜欢的缓存库可能不支持它。
都CacheManager 核心框架提供的实现支持 IT。请参阅
有关更多详细信息,请参阅缓存提供程序的文档。 |
使用 CompletableFuture 和响应式返回类型进行缓存
从 6.1 开始,缓存注释需要CompletableFuture
和响应式返回类型
考虑,相应地自动调整缓存交互。
对于返回CompletableFuture
,该未来产生的对象
将在完成时缓存,并且缓存命中的缓存查找将
通过CompletableFuture
:
@Cacheable("books")
public CompletableFuture<Book> findBook(ISBN isbn) {...}
对于返回 Reactor 的方法Mono
,则该响应式流发出的对象
只要发布者可用,就会被缓存,缓存查找缓存
hit 将作为Mono
(由CompletableFuture
):
@Cacheable("books")
public Mono<Book> findBook(ISBN isbn) {...}
对于返回 Reactor 的方法Flux
,则该响应式流发出的对象
publisher 将被收集到List
并在该列表完成时缓存,
缓存命中的缓存查找将作为Flux
(由CompletableFuture
对于缓存的List
值):
@Cacheable("books")
public Flux<Book> findBooks(String author) {...}
这样CompletableFuture
响应式适应也适用于同步缓存,
在并发缓存未命中的情况下仅计算一次值:
@Cacheable(cacheNames="foos", sync=true) (1)
public CompletableFuture<Foo> executeExpensiveOperation(String id) {...}
1 | 使用sync 属性。 |
为了使这种安排在运行时工作,配置的缓存
需要能够CompletableFuture 基于检索。泉水提供的ConcurrentMapCacheManager 自动适应该检索样式,并且CaffeineCacheManager 当其异步缓存模式为
enabled:设置setAsyncCacheMode(true) 在您的CaffeineCacheManager 实例。 |
@Bean
CacheManager cacheManager() {
CaffeineCacheManager cacheManager = new CaffeineCacheManager();
cacheManager.setCacheSpecification(...);
cacheManager.setAsyncCacheMode(true);
return cacheManager;
}
最后但并非最不重要的一点是,请注意注释驱动的缓存是不合适的
用于涉及成分和背压的复杂反应性相互作用。
如果您选择声明@Cacheable
在特定的响应式方法上,考虑
相当粗粒度的缓存交互的影响,该交互只是将
emitted 对象的Mono
甚至是预先收集的对象列表Flux
.
条件缓存
有时,一个方法可能并不适合始终缓存(例如,它可能
取决于给定的参数)。缓存注释通过condition
参数,它采用SpEL
计算结果为true
或false
.如果true
,则该方法被缓存。如果不是,它的行为就好像该方法不是
cached(即,无论缓存中是什么值,每次都会调用该方法
或使用什么参数)。例如,仅当
论点name
长度短于 32:
@Cacheable(cacheNames="book", condition="#name.length() < 32") (1)
public Book findBook(String name)
1 | 设置条件@Cacheable . |
除了condition
参数,您可以使用unless
参数来否决
向缓存添加值。与condition
,unless
表达式被计算
在调用该方法之后。为了扩展前面的例子,也许我们只是
想要缓存平装书,如以下示例所示:
@Cacheable(cacheNames="book", condition="#name.length() < 32", unless="#result.hardback") (1)
public Book findBook(String name)
1 | 使用unless 属性来阻止精装本。 |
缓存抽象支持java.util.Optional
返回类型。如果Optional
价值 存在,它将存储在关联的缓存中。如果Optional
值不是 目前null
将存储在关联的缓存中。#result
总是引用业务实体,而不是受支持的包装器,因此可以重写前面的示例 如下:
@Cacheable(cacheNames="book", condition="#name.length() < 32", unless="#result?.hardback")
public Optional<Book> findBook(String name)
请注意#result
still 指的是Book
而不是Optional<Book>
. 既然可能是null
,我们使用 SpEL 的安全导航运算符。
可用的缓存 SpEL 评估上下文
每SpEL
expression 根据专用的context
.
除了内置参数外,框架还提供了与缓存相关的专用参数
元数据,例如参数名称。下表描述了制作的项目
可用于上下文,以便您可以将它们用于键和条件计算:
名称 | 位置 | 描述 | 示例 |
---|---|---|---|
|
根对象 |
正在调用的方法的名称 |
|
|
根对象 |
正在调用的方法 |
|
|
根对象 |
正在调用的目标对象 |
|
|
根对象 |
被调用的目标的类 |
|
|
根对象 |
用于调用目标的参数(作为对象数组) |
|
|
根对象 |
运行当前方法的缓存集合 |
|
参数名称 |
评估上下文 |
特定方法参数的名称。如果名称不可用
(例如,因为代码是在没有 |
|
|
评估上下文 |
方法调用的结果(要缓存的值)。仅适用于 |
|
这@CachePut
注解
当需要在不干扰方法执行的情况下更新缓存时,您可以使用@CachePut
注解。也就是说,始终调用该方法,并且其
结果被放入缓存中(根据@CachePut
选项)。它支持
与@Cacheable
并且应该用于缓存填充而不是
方法流优化。以下示例使用@CachePut
注解:
@CachePut(cacheNames="book", key="#isbn")
public Book updateBook(ISBN isbn, BookDescriptor descriptor)
用@CachePut 和@Cacheable 同一方法的注释通常是
强烈劝阻,因为他们有不同的行为。虽然后者会导致
方法调用,前者强制调用
以运行缓存更新。这会导致意外行为,并且例外
特定极端情况(例如注释具有将它们排除在每个极端情况下的条件
其他),应避免此类声明。另请注意,此类条件不应依赖于
在结果对象上(即#result 变量),因为这些都是预先验证的
确认排除。 |
从 6.1 开始,@CachePut
需要CompletableFuture
和响应式返回类型考虑在内,
每当生成的对象可用时执行放置作。
这@CacheEvict
注解
缓存抽象不仅允许填充缓存存储,还允许驱逐。
此过程对于从缓存中删除过时或未使用的数据非常有用。与@Cacheable
,@CacheEvict
分界执行缓存的方法
逐出(即充当从缓存中删除数据的触发器的方法)。
与它的兄弟姐妹类似,@CacheEvict
需要指定一个或多个缓存
,允许自定义缓存和密钥解析或
条件,并具有额外的参数
(allEntries
),指示是否需要执行缓存范围的逐出
而不仅仅是条目驱逐(基于密钥)。以下示例将
来自books
缓存:
@CacheEvict(cacheNames="books", allEntries=true) (1)
public void loadBooks(InputStream batch)
1 | 使用allEntries 属性从缓存中逐出所有条目。 |
当需要清除整个缓存区域时,此选项会派上用场。 与其逐出每个条目(这将花费很长时间,因为它效率低下), 所有条目都将在一次作中删除,如前面的示例所示。 请注意,框架会忽略此方案中指定的任何键,因为它不适用 (逐出整个缓存,而不仅仅是一个条目)。
您还可以指示逐出是在(默认值)之后还是之前进行
该方法是使用beforeInvocation
属性。前者提供了
与其他注释相同的语义:方法成功完成后,
对缓存运行作(在本例中为逐出)。如果方法没有
run(因为它可能被缓存)或引发异常,则不会发生逐出。
后者 (beforeInvocation=true
) 会导致逐出始终发生在
方法被调用。这在不需要绑定驱逐的情况下很有用
到方法结果。
请注意void
方法可以与@CacheEvict
- 由于这些方法充当
trigger,则返回值将被忽略(因为它们不与缓存交互)。这是
不是这样@Cacheable
将数据添加到缓存或更新缓存中的数据
因此,需要一个结果。
从 6.1 开始,@CacheEvict
需要CompletableFuture
和响应式返回类型考虑在内,
每当处理完成时执行调用后逐出作。
这@Caching
注解
有时,相同类型的多个注释(例如@CacheEvict
或@CachePut
) 需要指定 — 例如,因为条件或键
表达式在不同缓存之间是不同的。@Caching
让多个嵌套的@Cacheable
,@CachePut
和@CacheEvict
注释在同一方法上使用。
以下示例使用两个@CacheEvict
附注:
@Caching(evict = { @CacheEvict("primary"), @CacheEvict(cacheNames="secondary", key="#p0") })
public Book importBooks(String deposit, Date date)
这@CacheConfig
注解
到目前为止,我们已经看到缓存作提供了许多自定义选项,并且
您可以为每个作设置这些选项。但是,一些自定义选项
如果它们适用于类的所有作,则配置起来可能会很乏味。为
实例,指定要用于
class 可以替换为单个类级定义。这是哪里@CacheConfig
发挥作用。以下示例使用@CacheConfig
要设置缓存的名称,请执行以下作:
@CacheConfig("books") (1)
public class BookRepositoryImpl implements BookRepository {
@Cacheable
public Book findBook(ISBN isbn) {...}
}
1 | 用@CacheConfig 以设置缓存的名称。 |
@CacheConfig
是一个类级注释,允许共享缓存名称,
自定义KeyGenerator
,自定义CacheManager
,而自定义CacheResolver
.
将此注释放在类上不会打开任何缓存作。
作级自定义始终覆盖@CacheConfig
.
因此,这为每个缓存作提供了三个级别的自定义:
-
全局配置,例如,通过
CachingConfigurer
:请参阅下一节。 -
在类级别,使用
@CacheConfig
. -
在运营层面。
特定于提供程序的设置通常在CacheManager 豆
例如,在CaffeineCacheManager .这些实际上也是全球性的。 |
启用缓存注释
重要的是要注意,即使声明缓存注释不会 自动触发他们的作 - 就像 Spring 中的许多东西一样,该功能必须是 声明性启用(这意味着如果您怀疑缓存是罪魁祸首,您可以 通过仅删除一个配置行而不是 您的代码)。
要启用缓存注释,请添加注释@EnableCaching
给你的一个@Configuration
类或使用cache:annotation-driven
元素与 XML 的:
-
Java
-
Kotlin
-
Xml
@Configuration
@EnableCaching
class CacheConfiguration {
@Bean
CacheManager cacheManager() {
CaffeineCacheManager cacheManager = new CaffeineCacheManager();
cacheManager.setCacheSpecification("...");
return cacheManager;
}
}
@Configuration
@EnableCaching
class CacheConfiguration {
@Bean
fun cacheManager(): CacheManager {
return CaffeineCacheManager().apply {
setCacheSpecification("...")
}
}
}
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:cache="http://www.springframework.org/schema/cache"
xsi:schemaLocation="
http://www.springframework.org/schema/beans https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
http://www.springframework.org/schema/cache https://www.springframework.org/schema/cache/spring-cache.xsd">
<cache:annotation-driven/>
<bean id="cacheManager" class="org.springframework.cache.caffeine.CaffeineCacheManager">
<property name="cacheSpecification" value="..."/>
</bean>
</beans>
两个cache:annotation-driven
元素和@EnableCaching
注释可以让您
指定影响缓存行为添加到
通过AOP申请。该配置有意与@Transactional
.
处理缓存注释的默认通知模式为proxy ,这允许
仅用于通过代理拦截呼叫。同一类中的本地调用
不能以这种方式被拦截。对于更高级的拦截模式,请考虑
切换到aspectj 模式与编译时或加载时编织相结合。 |
有关高级自定义(使用 Java 配置)的更多详细信息,这些自定义是
需要实现CachingConfigurer ,请参阅 javadoc。 |
XML 属性 | 注释属性 | 默认值 | 描述 |
---|---|---|---|
|
不适用(参见 |
|
要使用的缓存管理器的名称。默认 |
|
不适用(参见 |
一个 |
用于解析后备缓存的 CacheResolver 的 Bean 名称。 此属性不是必需的,只需指定为 'cache-manager' 属性。 |
|
不适用(参见 |
|
要使用的自定义密钥生成器的名称。 |
|
不适用(参见 |
|
要使用的自定义缓存错误处理程序的名称。默认情况下,在 缓存相关作将引回客户端。 |
|
|
|
默认模式 ( |
|
|
|
仅适用于代理模式。控制为其创建缓存代理的类型
类的 |
|
|
Ordered.LOWEST_PRECEDENCE |
定义应用于标注的 bean 的缓存通知的顺序 |
<cache:annotation-driven/> 寻找@Cacheable/@CachePut/@CacheEvict/@Caching 仅在定义它的同一应用程序上下文中的 bean 上。这意味着,
如果你把<cache:annotation-driven/> 在WebApplicationContext 对于一个DispatcherServlet ,它只检查控制器中的 Bean,而不是服务中的 Bean。
有关详细信息,请参阅 MVC 部分。 |
Spring 建议您只注释具体类(以及具体
类)替换为@Cache* 注释,而不是注释接口。
你当然可以放置一个@Cache* 接口(或接口
方法),但这仅在您使用代理模式(mode="proxy" ).如果您使用
基于编织的方面 (mode="aspectj" ),缓存设置在
接口级声明。 |
在代理模式(默认)中,只有通过
代理被拦截。这意味着自调用(实际上,在
target 对象调用 target 对象的另一个方法)不会导致实际的
运行时缓存,即使调用的方法标记为@Cacheable .考虑
使用aspectj 在这种情况下,模式。此外,代理必须完全初始化为
提供预期的行为,因此您不应在
初始化代码(即@PostConstruct ). |
使用自定义注释
缓存抽象允许您使用自己的注释来识别哪种方法
触发缓存填充或驱逐。这作为模板机制非常方便,
因为它消除了重复缓存注释声明的需要,即
如果指定了键或条件,或者如果外部导入
(org.springframework
) 在您的代码库中不允许。与其他类似
在构造型注释中,您可以使用@Cacheable
,@CachePut
,@CacheEvict
和@CacheConfig
作为元注释(即可以注释其他注释的注释)。在以下示例中,
我们将一个常见的@Cacheable
声明,并带有我们自己的自定义注释:
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.METHOD})
@Cacheable(cacheNames="books", key="#isbn")
public @interface SlowService {
}
在前面的示例中,我们定义了自己的SlowService
注解
它本身被注释为@Cacheable
.现在我们可以替换以下代码:
@Cacheable(cacheNames="books", key="#isbn")
public Book findBook(ISBN isbn, boolean checkWarehouse, boolean includeUsed)
以下示例显示了自定义注释,我们可以用它替换 前面的代码:
@SlowService
public Book findBook(ISBN isbn, boolean checkWarehouse, boolean includeUsed)
即使@SlowService
不是 Spring 注解,则容器会自动选择
在运行时上调其声明并理解其含义。请注意,如前所述,
需要启用注释驱动的行为。