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在现代互联网应用中缓存是提升系统性能和用户体验的关键技术之一。通过将频繁访问的数据存储在快速访问的存储介质中可以显著减少对数据库的直接访问压力从而提高系统的响应速度和吞吐量。
本文将从实战的角度出发详细介绍如何使用 Redis 和本地缓存如 Caffeine来优化应用性能。我们将分别探讨 RedisTemplate 操作缓存、Cacheable 方法缓存以及 Caffeine 本地缓存的使用场景和实现细节。 一、RedisTemplate 操作缓存
1. Redis 简介
Redis 是一个开源的高性能键值存储系统支持多种数据结构如字符串、哈希、列表、集合、有序集合等广泛应用于缓存、消息队列、实时分析等领域。
2. 在 Spring Boot 中配置 Redis
首先在 pom.xml 中添加 Redis 依赖
dependenciesdependencygroupIdorg.springframework.boot/groupId artifactIdspring-boot-starter-data-redis/artifactId/dependency
/dependencies
然后在 application.properties 中配置 Redis 连接信息
spring.redis.hostlocalhost
spring.redis.port6379
spring.redis.password 3. 使用 RedisTemplate 进行基本操作
RedisTemplate 是 Spring Data Redis 提供的核心模板类用于简化 Redis 的操作。
示例代码
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Service; Service
public class CacheService {Autowired private RedisTemplateString, Object redisTemplate;public void setValue(String key, Object value) {redisTemplate.opsForValue().set(key, value);}public Object getValue(String key) {return redisTemplate.opsForValue().get(key); }public void deleteKey(String key) {redisTemplate.delete(key); }
} opsForValue()操作字符串类型的键值对。set(key, value)设置键值对。get(key)获取指定键的值。delete(key)删除指定键。
4. 设置过期时间
为了避免缓存数据无限期占用内存我们可以为键设置过期时间。
public void setValueWithExpire(String key, Object value, long expireSeconds) {redisTemplate.opsForValue().set(key, value, expireSeconds);
} expireSeconds过期时间单位秒。
5. 批量操作
RedisTemplate 还支持批量操作以提高效率。
public void batchSetValue(MapString, Object entries) {redisTemplate.opsForValue().multiSet(entries);
}public MapString, Object batchGetValue(CollectionString keys) {return redisTemplate.opsForValue().multiGet(keys);
} 二、Cacheable 方法缓存
1. Spring Cache 简介
Spring Cache 是 Spring 提供的一套缓存抽象层支持多种缓存实现如 Redis、Caffeine、Ehcache 等。Cacheable 是 Spring Cache 中最常用的注解之一用于标注需要缓存的方法。
2. 配置 Spring Cache
在 application.properties 中启用缓存
spring.cache.typeredis 3. 使用 Cacheable 注解
示例代码
import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;
import org.springframework.stereotype.Service; Service
public class UserService {Cacheable(value users, key #id)public User getUserById(Long id) {// 从数据库查询用户 return userRepository.findById(id).orElse(null); }
} value users指定缓存的名称。key #id指定缓存的键使用方法参数 id 的值。
4. 自定义缓存配置
可以通过 CacheConfig 注解为类级别配置默认的缓存名称和键生成策略。
import org.springframework.cache.annotation.CacheConfig;
import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;
import org.springframework.stereotype.Service; Service
CacheConfig(cacheNames users)
public class UserService {Cacheable(key #id)public User getUserById(Long id) {// 从数据库查询用户 return userRepository.findById(id).orElse(null); }
} 三、Caffeine 本地缓存
1. Caffeine 简介
Caffeine 是一个高性能的 Java 缓存库由 Google 开发并维护。它支持本地缓存并提供了丰富的功能如自动过期、容量限制、统计信息等。
2. 在 Spring Boot 中集成 Caffeine
首先在 pom.xml 中添加 Caffeine 依赖
dependenciesdependencygroupIdcom.github.benmanes/groupId artifactIdjcache/artifactIdversion1.0.0/version/dependency
/dependencies 然后在配置类中配置 Caffeine 缓存管理器
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.cache.CacheManager;
import org.springframework.cache.caffeine.CaffeineCacheManager;
import com.github.benmanes.caffeine.jcache.JCache; Configuration
public class CacheConfig {Bean public CacheManager cacheManager() {CaffeineCacheManager caffeineCacheManager new CaffeineCacheManager(users);caffeineCacheManager.setCaffeine(JCache.Caffeine.newBuilder() .maximumSize(1000).expireAfterWrite(10, TimeUnit.MINUTES).build());return caffeineCacheManager;}
} 3. 使用 Cacheable 结合 Caffeine
与 Redis 类似我们可以使用 Cacheable 注解结合 Caffeine 实现本地缓存。
import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;
import org.springframework.stereotype.Service; Service
public class UserService {Cacheable(value users, key #id)public User getUserById(Long id) {// 从数据库查询用户 return userRepository.findById(id).orElse(null); }
}
四、总结与选择建议
1. 总结
Redis适合分布式缓存场景支持高并发和大数据量。Cacheable简化缓存逻辑的实现支持多种缓存后端。Caffeine适合本地缓存场景性能优异且配置简单。
2. 选择建议
如果需要分布式缓存且数据量较大推荐使用 Redis。如果需要本地缓存且追求高性能推荐使用 Caffeine。如果希望统一管理缓存逻辑可以结合 Cacheable 和具体的缓存实现如 Redis 或 Caffeine。
