本地緩存的使用

本地緩存：速度快、效率高，但分布式環境下容易出現資料不一緻的問題、且緩存的資料量一般不能太大，常見的比如guava、ehcache、caffeine
分布式緩存：速度比本地緩存慢，常用于多個服務、應用之間的資料共享，常見的比如redis、memcached

本地緩存

可以自己用ConcurrentLinkedHashMap實作
ehcache：純java的程序内緩存架構，快速精幹，是hibernate預設的緩存管理器，緩存資料的存儲有記憶體、硬碟兩級，無需擔心容量問題
caffeine：基于java8，高性能、高命中率、低記憶體占用，性能極高，在spring 2.x中取代guava成為預設的本地緩存元件，隻在記憶體中存儲緩存的資料

分布式緩存

redis、memcached的相同點：都是把全量資料存儲在記憶體中，高性能，支援海量資料存儲
redis：資料類型豐富，支援資料持久化，可備份資料至硬碟，容災能力強，可用于存儲緩存之外的其他資料，比如可當做隊列使用
memcached：隻支援String類型；缺乏認證、安全管制機制，使用時需要将memcached伺服器放在防火牆後；不支援持久化，當機全部資料丢失，一般隻用于存儲緩存
redis隻使用單核，IO多路複用+減少線程間切換，memcached可以使用多核，存儲少量資料時redis單核性能高于memcached，存儲大量資料時memcached整體性能高于redis。

如何選擇

本地緩存極大地提升了效率，如果隻有一台伺服器（一個服務節點），可以使用本地緩存
在分布式環境下，本地緩存容易出現節點之間資料不一緻的問題，盡量不要使用本地緩存，使用分布式緩存代替

依賴

建立項目時勾選 I/O -> Spring cache abstraction，并加上caffeine的依賴

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

<dependency>
    <groupId>com.github.ben-manes.caffeine</groupId>
    <artifactId>caffeine</artifactId>
</dependency>

引導類

加spring的緩存注解 @EnableCaching 開啟緩存

yml

spring:
  cache:
    type: caffeine
    cache-names: caffeineCache
    caffeine:
      spec: initialCapacity=100,maximumSize=1000,expireAfterAccess=1800s

也可以用bean進行配置

/**
  * 配置caffeine緩存管理器
  */
 @Bean(name = "caffeineCache")  //指定緩存管理器名稱
 public CacheManager cacheManager() {
     CaffeineCacheManager cacheManager = new CaffeineCacheManager();
     cacheManager.setCaffeine(Caffeine.newBuilder()
             //初始容量
             .initialCapacity(100)
             //最大個數
             .maximumSize(1000)
             //寫入緩存或最後一次通路該緩存對象後，多長時間内沒通路就過期
             .expireAfterAccess(30, TimeUnit.SECONDS));
     return cacheManager;
 }

caffeine提供三類驅逐政策：基于size（size-based）、基于time（time-based）、基于引用（reference-based），此處是size、time搭配使用。

實體類

@Data
public class Goods implements Serializable {

    private Integer goodsId;

    private String goodsName;

    private BigDecimal goodsPrice;

}

緩存注解一般加在controller或service的方法上，controller常常要記錄請求日志（請求參數、傳回給前端的資料），建議加在service中的方法上。

@Service
public class GoodsService {

    @Cacheable(cacheNames = "caffeineCache", key = "#goodsId")
    public Goods findGoodsById(Integer goodsId) {
        Goods goods = new Goods();
        return goods;
    }


    @CachePut(cacheNames = "caffeineCache", key = "#goods.goodsId")
    public Goods updateGoods(Goods goods) {
        return goods;
    }


    @CachePut(cacheNames = "caffeineCache", key = "#goods.goodsId")
    public Goods addGoods(Goods goods) {
        return goods;
    }


    @CacheEvict(cacheNames = "caffeineCache", key = "#goodsId")
    public void deleteGoods(Integer goodsId) {

    }

}

spring提供了通用的緩存注解，由具體的緩存架構提供實作，spring常用的緩存注解如下

@Cacheable：和查詢搭配使用，先查本地緩存，本地緩存中有就直接傳回結果，不再執行方法；本地緩存中沒有就執行方法，執行成功後将結果寫入本地緩存
@CacheEvict：和删除搭配使用，如果本地有對應的緩存，執行成功後清除緩存
@CachePut：執行成功後将傳回值寫入緩存，如果本地沒有對應的緩存則為寫入緩存，如果本地已有相應的緩存，則會更新緩存。insert、update更新緩存需要傳回最新的實體對象，也可以使用@CacheEvict清除緩存，後續查詢時@Cacheable寫入緩存。

這3個注解的寫入|清除緩存都是方法執行成功後才寫入|清除緩存，如果方法執行失敗|抛出異常，則不會寫入|清除緩存。

這3個注解都具有以下屬性

cacheNames：指定要使用的緩存管理器名稱，也可以使用cacheNames屬性的别名value指定
key：指定緩存的key
condition：指定注解生效的條件，當方法執行成功且condition的值為true時才會清除緩存

key、condition可以使用SpEL取值，也可以使用内置對象root

#root.methodName：目前方法名
#root.method.name：目前方法
#root.target：目前方法所屬的對象
#root.targetClass：目前方法所屬的對象的Class對象
#root.args：實參表， #root.args[0]表示第一個參數

建立項目時勾選 I/O -> Spring cache abstraction，并加上ehcache的依賴

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

<!-- ehcache3.x -->
<dependency>
    <groupId>org.ehcache</groupId>
    <artifactId>ehcache</artifactId>
    <version>3.9.0</version>
</dependency>

<!-- ehcahce 2.x，已不再維護 -->
<!--<dependency>-->
<!--    <groupId>net.sf.ehcache</groupId>-->
<!--    <artifactId>ehcache</artifactId>-->
<!--    <version>2.10.6</version>-->
<!--</dependency>-->

加@EnableCaching

resources下建立ehcache.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:noNamespaceSchemaLocation="http://ehcache.org/ehcache.xsd">

    <!-- 磁盤緩存位置。java.io.tmpdir是系統預設的臨時檔案目錄，也可以使用自定義的路徑 -->
    <diskStore path="java.io.tmpdir" />

    <!-- 預設緩存配置 -->
    <defaultCache
            overflowToDisk="true"
            maxEntriesLocalDisk="5000"
            memoryStoreEvictionPolicy="LRU"
            eternal="false"
            timeToLiveSeconds="3600"
            timeToIdleSeconds="600" />

    <!--自定義的緩存配置，name指定緩存管理器名稱，可以有多個自定義的緩存配置 -->
    <cache name="ehcacheCache"
           maxElementsInMemory="2000"
           overflowToDisk="true"
           memoryStoreEvictionPolicy="LRU"
           eternal="false"
           timeToLiveSeconds="3600"
           timeToIdleSeconds="600" />

</ehcache>

maxElementsInMemory：記憶體中的最大緩存個數
overflowToDisk：記憶體最大緩存個數達到上限時是否緩存到硬碟
maxEntriesLocalDisk：硬碟最大緩存個數
memoryStoreEvictionPolicy：緩存個數達到上限時的緩存清除政策，FIFO：類似隊列，先進先出，優先清除先放入緩存的；LRU：Least Recently Used，優先清除最近未使用的；LFU：Least Frequently Used，優先清除使用頻率低的。
eternal：緩存是否永久有效
timeToLiveSeconds：緩存的有效期，到期自動清除
timeToIdleSeconds：在有效期内緩存的閑置時間，如果在指定時間範圍内緩存從未被通路，會自動清除

這依然是ehcache2.x的配置檔案，3.x依然相容2.x的方式

spring:
    cache:
    	#指定ehcache配置檔案位置
        jcache:
            config: classpath:ehcache.xml
#        ehcache:
#            config: classpath:ehcache.xml

3.x用jcache.config，2.x使用ehcache.config。3.x向下相容，也可以使用ehcache.config。

@Data  //要實作序列化接口，緩存至硬碟時要用到
public class Goods implements Serializable{

    private Integer goodsId;

    private String goodsName;

    private BigDecimal goodsPrice;

}

@Service
public class GoodsService {

    @Cacheable(cacheNames = "ehcacheCache", key = "#goodsId")
    public Goods findGoodsById(Integer goodsId) {
        Goods goods = new Goods();
        return goods;
    }


    @CachePut(cacheNames = "ehcacheCache", key = "#goods.goodsId")
    public Goods updateGoods(Goods goods) {
        return goods;
    }


    @CachePut(cacheNames = "ehcacheCache", key = "#goods.goodsId")
    public Goods addGoods(Goods goods) {
        return goods;
    }


    @CacheEvict(cacheNames = "ehcacheCache", key = "#goodsId")
    public void deleteGoods(Integer goodsId) {

    }

}

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