引言

在現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，緩存是提升系統(tǒng)性能和用戶體驗(yàn)的關(guān)鍵技術(shù)之一。通過(guò)將頻繁訪問(wèn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在快速訪問(wèn)的存儲(chǔ)介質(zhì)中，可以顯著減少對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的直接訪問(wèn)壓力，從而提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和吞吐量。

本文將從實(shí)戰(zhàn)的角度出發(fā)，詳細(xì)介紹如何使用 Redis 和本地緩存（如 Caffeine）來(lái)優(yōu)化應(yīng)用性能。我們將分別探討 RedisTemplate 操作緩存、@Cacheable 方法緩存以及 Caffeine 本地緩存的使用場(chǎng)景和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

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一、RedisTemplate 操作緩存

1. Redis 簡(jiǎn)介

Redis 是一個(gè)開源的高性能鍵值存儲(chǔ)系統(tǒng)，支持多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如字符串、哈希、列表、集合、有序集合等），廣泛應(yīng)用于緩存、消息隊(duì)列、實(shí)時(shí)分析等領(lǐng)域。

2. 在 Spring Boot 中配置 Redis

首先，在 pom.xml 中添加 Redis 依賴：

<dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId></dependency>
</dependencies>

然后，在 application.properties 中配置 Redis 連接信息：

spring.redis.host=localhost  
spring.redis.port=6379  
spring.redis.password= 

?

3. 使用 RedisTemplate 進(jìn)行基本操作

RedisTemplate 是 Spring Data Redis 提供的核心模板類，用于簡(jiǎn)化 Redis 的操作。

示例代碼

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 RedisTemplate<String, 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()：操作字符串類型的鍵值對(duì)。
• set(key, value)：設(shè)置鍵值對(duì)。
• get(key)：獲取指定鍵的值。
• delete(key)：刪除指定鍵。

4. 設(shè)置過(guò)期時(shí)間

為了避免緩存數(shù)據(jù)無(wú)限期占用內(nèi)存，我們可以為鍵設(shè)置過(guò)期時(shí)間。

public void setValueWithExpire(String key, Object value, long expireSeconds) {redisTemplate.opsForValue().set(key,  value, expireSeconds);
}

?

• expireSeconds：過(guò)期時(shí)間（單位：秒）。

5. 批量操作

RedisTemplate 還支持批量操作，以提高效率。

public void batchSetValue(Map<String, Object> entries) {redisTemplate.opsForValue().multiSet(entries); 
}public Map<String, Object> batchGetValue(Collection<String> keys) {return redisTemplate.opsForValue().multiGet(keys); 
}

?

二、@Cacheable 方法緩存

1. Spring Cache 簡(jiǎn)介

Spring Cache 是 Spring 提供的一套緩存抽象層，支持多種緩存實(shí)現(xiàn)（如 Redis、Caffeine、Ehcache 等）。@Cacheable 是 Spring Cache 中最常用的注解之一，用于標(biāo)注需要緩存的方法。

2. 配置 Spring Cache

在 application.properties 中啟用緩存：

spring.cache.type=redis  

?

3. 使用 @Cacheable 注解

示例代碼：

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) {// 從數(shù)據(jù)庫(kù)查詢用戶 return userRepository.findById(id).orElse(null); }
}

?

• value = "users"：指定緩存的名稱。
• key = "#id"：指定緩存的鍵，使用方法參數(shù) id 的值。

4. 自定義緩存配置

可以通過(guò) @CacheConfig 注解為類級(jí)別配置默認(rèn)的緩存名稱和鍵生成策略。

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) {// 從數(shù)據(jù)庫(kù)查詢用戶 return userRepository.findById(id).orElse(null); }
}

?

三、Caffeine 本地緩存

1. Caffeine 簡(jiǎn)介

Caffeine 是一個(gè)高性能的 Java 緩存庫(kù)，由 Google 開發(fā)并維護(hù)。它支持本地緩存，并提供了豐富的功能（如自動(dòng)過(guò)期、容量限制、統(tǒng)計(jì)信息等）。

2. 在 Spring Boot 中集成 Caffeine

首先，在 pom.xml 中添加 Caffeine 依賴：

<dependencies><dependency><groupId>com.github.benmanes</groupId> <artifactId>jcache</artifactId><version>1.0.0</version></dependency>
</dependencies>

?然后，在配置類中配置 Caffeine 緩存管理器：

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 結(jié)合 Caffeine

與 Redis 類似，我們可以使用 @Cacheable 注解結(jié)合 Caffeine 實(shí)現(xiàn)本地緩存。

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) {// 從數(shù)據(jù)庫(kù)查詢用戶 return userRepository.findById(id).orElse(null); }
}

四、總結(jié)與選擇建議

1. 總結(jié)

• Redis：適合分布式緩存場(chǎng)景，支持高并發(fā)和大數(shù)據(jù)量。
• @Cacheable：簡(jiǎn)化緩存邏輯的實(shí)現(xiàn)，支持多種緩存后端。
• Caffeine：適合本地緩存場(chǎng)景，性能優(yōu)異且配置簡(jiǎn)單。

2. 選擇建議

• 如果需要分布式緩存且數(shù)據(jù)量較大，推薦使用 Redis。
• 如果需要本地緩存且追求高性能，推薦使用 Caffeine。
• 如果希望統(tǒng)一管理緩存邏輯，可以結(jié)合 @Cacheable 和具體的緩存實(shí)現(xiàn)（如 Redis 或 Caffeine）。