Spring Boot Cache实现原理和使用方法

一、什么是Spring Boot Cache？

Spring Boot Cache是一个以注解为基础的缓存框架，它在方法执行前会判断缓存中是否已存在所需数据，如果已存在，则直接返回缓存中的数据，否则执行该方法并将返回数据存入缓存中，以便下一次调用时直接从缓存中获取数据提高系统性能。

Spring Boot Cache适用于系统中存在读多写少的场景，如查询用户信息等。同时，Spring Boot Cache部分兼容JSR-107规范，可与其他缓存框架集成使用。

二、Spring Boot Cache实现原理

Spring Boot Cache的实现原理主要包括以下两个方面：

1. 缓存注解

Spring Boot Cache通过@Cacheable、@CachePut、@CacheEvict等注解来实现缓存功能。其中@Cacheable注解可用于读缓存操作，@CachePut注解可用于写缓存操作，@CacheEvict注解可用于清除缓存。

2. 缓存对象

Spring Boot Cache将缓存数据保存在缓存对象中，不同的缓存对象可以基于不同的存储介质实现。常见的缓存对象有ConcurrentMapCacheManager、EhCacheCacheManager、RedisCacheManager等。

三、Spring Boot Cache使用方法

Spring Boot Cache的使用方法如下：

1. 添加依赖

先在pom.xml中添加以下依赖：

<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为Spring Boot Cache依赖，spring-boot-starter-data-redis为Redis缓存对象依赖。

2. 配置CacheManager

在application.yml或application.properties中配置：

spring:
  cache:
    type: redis

该配置告诉Spring Boot Cache使用Redis作为缓存对象，如果需要使用其他缓存对象，只需将该配置改为对应的缓存对象。

3. 编写业务方法

在需要缓存的方法上加上相应的注解，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);
    }
}

该方法返回对象会被缓存到名为"userCache"的缓存对象中，缓存的key为userId。

4. 测试

调用getUser方法，第一次会执行方法并将返回结果缓存到"userCache"中，第二次直接从缓存中获取结果，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、小结

本文介绍了Spring Boot Cache的实现原理和使用方法，通过缓存注解和缓存对象，可以快速实现系统缓存功能，提高系统性能。