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SpringBoot下集成缓存工具类CacheManager怎么使用

王林

王林

发布时间:2023-05-12 19:10:13

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来源于亿速云

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一.自定义工具类定义

package com.demo.utils;

import org.springframework.util.StringUtils;

import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.*;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

/**
 * Description: 缓存工具类
 * 1.部分方法未验证,如有问题请自行修改
 * 2.其他方法请自行添加
 *
 * @Author: zhx & moon hongxu_1234@163.com
 * @Date: 2022-04-07 20:54
 * @version: V1.0.0
 */
public class Cache {

    /**
     * 屏蔽工具类的无参构造 避免工具类被实例化
     */
    private Cache(){}

    /**
     * 缓存留存期 30min 1H 24H
     */
    public static final long CACHE_HOLD_TIME_30M = 30 * 60 * 1000L;
    public static final long CACHE_HOLD_TIME_1H = 2 * CACHE_HOLD_TIME_30M;
    public static final long CACHE_HOLD_TIME_24H = 24 * CACHE_HOLD_TIME_1H;
    public static final long CACHE_HOLD_TIME_FOREVER = -1L;

    /**
     * 缓存容量、最少使用容量
     */
    private static final int CACHE_MAX_CAP = 1000;
    private static final int CLEAN_LRU_CAP = 800;

    /**
     * 缓存当前大小
     */
    private static AtomicInteger CACHE_CURRENT_SIZE = new AtomicInteger(0);

    /**
     * 缓存对象
     */
    private static final Map<String,Node> CACHE_MAP = new ConcurrentHashMap<>(CACHE_MAX_CAP);

    /**
     * 最少使用记录
     */
    private static final List<String> LRU_LIST = new LinkedList<>();

    /**
     * 自动清理标志位
     */
    private static volatile boolean CLEAN_RUN_FLAG = false;

    /**
     * 默认30MIN
     * @param key
     * @param val
     */
    public static void put(String key,Object val){
        put(key,val,CACHE_HOLD_TIME_30M);
    }

    /**
     * 添加永久缓存
     * @param key
     * @param val
     */
    public static void putForever(String key,Object val){
        put(key,val,CACHE_HOLD_TIME_FOREVER);
    }

    /**
     * 添加缓存
     * @param key
     * @param val
     * @param ttlTime
     */
    public static void put(String key,Object val,long ttlTime){
        if (!StringUtils.hasLength(key) || null == val){
            return;
        }
        checkSize();
        updateCacheLru(key);
        CACHE_MAP.put(key,new Node(val,ttlTime));
    }

    /**
     * 获取缓存信息
     * @param key
     * @param clazz
     * @param <T>
     * @return
     */
    public static <T> T get(String key,Class<T> clazz){
        if (!StringUtils.hasLength(key) || !CACHE_MAP.containsKey(key)){
            return null;
        }
        updateCacheLru(key);
        return (T) CACHE_MAP.get(key).getVal();
    }

    /**
     * 更新最近使用位置
     * @param key
     */
    private static void updateCacheLru(String key){
        synchronized (LRU_LIST){
            LRU_LIST.remove(key);
            LRU_LIST.add(0,key);
        }
    }

    /**
     * 删除,成功则容量-1
     * @param key
     */
    private static boolean remove(String key){
        Node node = CACHE_MAP.remove(key);
        if (null!=node){
            CACHE_CURRENT_SIZE.getAndDecrement();
            return true;
        }
        return false;
    }

    /**
     * 检查是否超过容量,先清理过期,在清理最少使用
     */
    private static void checkSize(){
        if (CACHE_CURRENT_SIZE.intValue() > CACHE_MAX_CAP){
            deleteTimeOut();
        }
        if (CACHE_CURRENT_SIZE.intValue() > CLEAN_LRU_CAP){
            deleteLru();
        }
    }

    /**
     * 删除最久未使用,尾部删除
     * 永久缓存不会被清除
     */
    private static void deleteLru(){
        synchronized (LRU_LIST){
            while (LRU_LIST.size() > CLEAN_LRU_CAP){
                int lastIndex = LRU_LIST.size() - 1;
                String key = LRU_LIST.get(lastIndex);
                if (!CACHE_MAP.get(key).isForever() && remove(key)){
                    LRU_LIST.remove(lastIndex);
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 删除过期
     */
    private static void deleteTimeOut(){
        List<String> del = new LinkedList<>();
        for (Map.Entry<String,Node> entry:CACHE_MAP.entrySet()){
            if (entry.getValue().isExpired()){
                del.add(entry.getKey());
            }
        }
        for (String k:del){
            remove(k);
        }
    }

    /**
     * 缓存是否已存在,过期则删除返回False
     * @param key
     * @return
     */
    public static boolean contains(String key){
        if (CACHE_MAP.containsKey(key)){
            if (!CACHE_MAP.get(key).isExpired()){
                return true;
            }
            if (remove(key)){
                return false;
            }
            return true;
        }
        return false;
    }

    /**
     * 清空缓存
     */
    public static void clear(){
        CACHE_MAP.clear();
        CACHE_CURRENT_SIZE.set(0);
        LRU_LIST.clear();
    }

    /**
     * 重置自动清理标志
     * @param flag
     */
    public static void setCleanRunFlag(boolean flag){
        CLEAN_RUN_FLAG = flag;
    }

    /**
     * 自动清理过期缓存
     */
    private static void startAutoClean(){

        if (!CLEAN_RUN_FLAG){
            setCleanRunFlag(true);
            ScheduledExecutorService scheduledExecutor = new ScheduledThreadPoolExecutor(1);
            scheduledExecutor.scheduleAtFixedRate(()->{
                try {
                    Cache.setCleanRunFlag(true);
                    while (CLEAN_RUN_FLAG){
                        Cache.deleteTimeOut();
                    }
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            },10,Cache.CACHE_HOLD_TIME_1H, TimeUnit.SECONDS);
        }
    }

    /**
     * 缓存对象类
     */
    public static class Node{
        /**
         * 缓存值
         */
        private Object val;
        /**
         * 过期时间
         */
        private long ttlTime;

        public Node(Object val,long ttlTime){
            this.val = val;
            if (ttlTime<0){
                this.ttlTime = ttlTime;
            }else{
                this.ttlTime = System.currentTimeMillis() + ttlTime;
            }
        }

        public Object getVal(){
            return this.val;
        }

        public boolean isExpired(){
            if (this.ttlTime<0){
                return false;
            }
            return System.currentTimeMillis() > this.ttlTime;
        }

        public boolean isForever(){
            if (this.ttlTime<0){
                return true;
            }
            return false;
        }

    }


}

二.SpringBoot 集成开源缓存组件

1.开源缓存组件

缓存组件 类型
HAZELCAST 分布式缓存
INFINISPAN 分布式缓存
COUCHBASE 分布式缓存
REDIS 分布式缓存
CAFFEINE 本地缓存
CACHE2K 本地缓存

随着硬件系统系统扩展和软件升级,缓存在应用中的地位和可应用性日渐提升,springboot 为此设计了一套通用缓存机制(规范)
此规范设计了两个顶层接口 cache 和 cachemanager 即缓存和缓存管理,通过实现cachemanager 引入缓存组件,即可在springboot项目内通过注解方便的设置缓存

通过 SpringBoot 的缓存自动配置类,查看其可支持哪些缓存组件的使用,部分源码如下:

//org.springframework.boot.autoconfigure.cache.CacheConfigurations
static {
    Map<CacheType, String> mappings = new EnumMap<>(CacheType.class);
    mappings.put(CacheType.GENERIC, GenericCacheConfiguration.class.getName());
    mappings.put(CacheType.HAZELCAST, HazelcastCacheConfiguration.class.getName());
    mappings.put(CacheType.INFINISPAN, InfinispanCacheConfiguration.class.getName());
    mappings.put(CacheType.JCACHE, JCacheCacheConfiguration.class.getName());
    mappings.put(CacheType.COUCHBASE, CouchbaseCacheConfiguration.class.getName());
    mappings.put(CacheType.REDIS, RedisCacheConfiguration.class.getName());
    mappings.put(CacheType.CAFFEINE, CaffeineCacheConfiguration.class.getName());
    mappings.put(CacheType.CACHE2K, Cache2kCacheConfiguration.class.getName());
    mappings.put(CacheType.SIMPLE, SimpleCacheConfiguration.class.getName());
    mappings.put(CacheType.NONE, NoOpCacheConfiguration.class.getName());
    MAPPINGS = Collections.unmodifiableMap(mappings);
}

2.缓存注解

注解 功能
@EenableCacheing 启用注解式缓存的功能,一般加在项目启动类上
@Cacheable 如果存在缓存,则返回缓存信息;不存在则获取值并添加到缓存
@CachePut 添加缓存,可用于更新方法(强制将方法返回值添加到指定Key)
@CacheEvict 删除缓存
@Caching 打包操作,将上面几种注解打包在一起作用
@CacheConfig 通用配置注解,如果要对某个对象设置缓存,可以将此注解标注在类上设置缓存名、主键生成器等

3.缓存测试(caffeine)

通过 SpringBoot 集成 Caffeine 进行缓存注解演示,相关版本信息参考依赖

1.Pom依赖
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>org.example</groupId>
    <artifactId>LenovoTest</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <properties>
        <maven.compiler.source>19</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>19</maven.compiler.target>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <spring.version>3.0.0</spring.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
            <version>${spring.version}</version>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                    <artifactId>spring-boot-starter-logging</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-log4j2</artifactId>
            <version>${spring.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
            <version>${spring.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-cache</artifactId>
            <version>${spring.version}</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>com.github.ben-manes.caffeine</groupId>
            <artifactId>caffeine</artifactId>
            <version>3.1.2</version>
        </dependency>
        
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.18.24</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>fastjson</artifactId>
            <version>2.0.14.graal</version>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>
2.Yml配置(指定缓存实现类型)
server:
  port: 8088

spring:
  cache:
   type: caffeine

custom-caffeine:
  specs:
    ## 用户信息写入10S后过期
    userInfo: maximumSize=10,expireAfterWrite=10s
    ## 登陆信息写入5S后过期
    accessInfo: maximumSize=10,expireAfterWrite=5s
3.项目启动类
package com.demo;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;

/**
 * @author 
 * @date 
 * @since 1.8
 */
@EnableCaching
@SpringBootApplication
public class TestApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(TestApplication.class,args);
    }
}
4.自定义缓存配置

如果不通过Yml指定缓存实现类型,则将使用默认实现

package com.demo.comfig;

import com.github.benmanes.caffeine.cache.Caffeine;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;
import org.springframework.boot.autoconfigure.cache.CacheAutoConfiguration;
import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
import org.springframework.cache.CacheManager;
import org.springframework.cache.caffeine.CaffeineCacheManager;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.context.annotation.Primary;

import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;

/**
 * @author 
 * @date 
 * @since 1.8
 */
@Configuration
public class CustomCaffeineConfig {

    /**
     * 加载 Caffeine 配置
     * @return
     */
    @Bean(name = "caffeineProperties")
    @ConfigurationProperties(prefix = "custom-caffeine.specs")
    public Map<String,String> caffeineProperties(){
        return new HashMap(16);
    }

    /**
     * 自定义 CacheManager
     * @param properties
     * @return
     */
    @Bean
    @Primary
    public CacheManager caffeineManager(@Qualifier("caffeineProperties") Map<String,String> properties){

        CaffeineCacheManager manager = new CaffeineCacheManager();
        Map.Entry<String,String> entry;
        Iterator<Map.Entry<String,String>> iterator = properties.entrySet().iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            entry = iterator.next();
            manager.registerCustomCache(entry.getKey(), Caffeine.from(entry.getValue()).build());
        }
        return manager;
    }
}
5.测试类

定义一个 User 对象

package com.demo.entity;

import lombok.Data;

/**
 * @author zhanghx19
 * @date 2023-01-28 15:53
 * @since 1.8
 */
@Data
public class UserInfo {
    private String name;
    private String account;
    private long age;
}

定义一个 Controller 类用于测试

package com.demo.controller;

import com.demo.entity.UserInfo;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cache.Cache;
import org.springframework.cache.CacheManager;
import org.springframework.cache.annotation.CacheEvict;
import org.springframework.cache.annotation.CachePut;
import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

/**
 * @author 
 * @date 2023-01-28 11:36
 * @since 1.8
 */

@RestController
@RequestMapping("/test")
public class TestController {

    /**
     * 注入缓存管理器,所有注解操作也可以直接操作管理器实现
     */
    @Autowired
    CacheManager cacheManager;

    /**
     * CachePut 强制刷新缓存
     * @param id
     * @param val
     * @return
     */
    @GetMapping("/update")
    @CachePut(cacheNames = "test" ,key = "#id")
    public String update(String id,String val){
        //TODO Query Data By @{id}
        return val;
    }

	/**
     * Cacheable 查看缓存,存在则直接返回;否则查询数据,添加缓存并返回
     * @param id
     * @param val
     * @return
     */
    @GetMapping("/query")
    @Cacheable(cacheNames = "test" ,key = "#id" )
    public String query(String id,String val){
        //TODO Query Data By @{id}
        return val;
    }

    /**
     * 删除注解内指定的 缓存名下的 Key
     * @param id
     */
    @GetMapping("/deleteTest")
    @CacheEvict(cacheNames = "test",key = "#id")
    public void deleteTest(String id){
    }

    /**
     * 通过 cacheManager 删除缓存
     * @param cacheNames
     * @param id
     */
    @GetMapping("/deleteByNameAndKet")
    public void deleteByNameAndKet(String cacheNames,String id){
        Cache cache = cacheManager.getCache(cacheNames);
        cache.evict(id);
    }

    /**
     * CachePut 强制缓存用户信息 且10秒后过期
     * @param id
     * @param val
     * @return
     */
    @GetMapping("/updateUser")
    @CachePut(cacheNames = "userInfo" ,key = "#id")
    public String updateUser(String id,String val){
        return val;
    }

    /**
     * Cacheable 10秒内缓存不更新,丢失后可刷新为当前值
     * @param id
     * @param val
     * @return
     */
    @GetMapping("/queryUser")
    @Cacheable(cacheNames = "userInfo" ,key = "#id")
    public String queryUser(String id,String val){
        return val;
    }

    /**
     * 缓存对象
     * @param id
     * @param val
     * @return
     */
    @GetMapping("/queryUserById")
    @Cacheable(cacheNames = "userInfo" ,key = "#id")
    public UserInfo getUserInfo(String id,String val){
        UserInfo info = new UserInfo();
        info.setAccount(id);
        info.setName(val);
        info.setAge(System.currentTimeMillis());
        return info;
    }

}
6.测试记录

启动项目,添加强制缓存

SpringBoot下集成缓存工具类CacheManager怎么使用

利用 Cacheable 尝试刷新缓存(返回已存在值)

SpringBoot下集成缓存工具类CacheManager怎么使用

删除缓存

SpringBoot下集成缓存工具类CacheManager怎么使用

HaloTool
HaloTool

AI工具在线集合网站

下载

再次利用 Cacheable 尝试刷新缓存(上面清除后则可刷新)

SpringBoot下集成缓存工具类CacheManager怎么使用

自动过期测试,通过 CachePut 添加用户信息

SpringBoot下集成缓存工具类CacheManager怎么使用

尝试用 Cacheable 刷新缓存,则 10S 后可生效

SpringBoot下集成缓存工具类CacheManager怎么使用

10 秒后

SpringBoot下集成缓存工具类CacheManager怎么使用

缓存对象信息

SpringBoot下集成缓存工具类CacheManager怎么使用

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Golang 工程化架构设计:可维护与可演进系统构建
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Go语言工程化架构设计专注于构建高可维护性、可演进的企业级系统。本专题深入探讨Go项目的目录结构设计、模块划分、依赖管理等核心架构原则,涵盖微服务架构、领域驱动设计(DDD)在Go中的实践应用。通过实战案例解析接口抽象、错误处理、配置管理、日志监控等关键工程化技术,帮助开发者掌握构建稳定、可扩展Go应用的最佳实践方法。

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2026.02.28

Golang 性能分析与运行时机制:构建高性能程序
Golang 性能分析与运行时机制:构建高性能程序

Go语言以其高效的并发模型和优异的性能表现广泛应用于高并发、高性能场景。其运行时机制包括 Goroutine 调度、内存管理、垃圾回收等方面,深入理解这些机制有助于编写更高效稳定的程序。本专题将系统讲解 Golang 的性能分析工具使用、常见性能瓶颈定位及优化策略,并结合实际案例剖析 Go 程序的运行时行为,帮助开发者掌握构建高性能应用的关键技能。

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2026.02.28

Golang 并发编程模型与工程实践:从语言特性到系统性能
Golang 并发编程模型与工程实践:从语言特性到系统性能

本专题系统讲解 Golang 并发编程模型,从语言级特性出发,深入理解 goroutine、channel 与调度机制。结合工程实践,分析并发设计模式、性能瓶颈与资源控制策略,帮助将并发能力有效转化为稳定、可扩展的系统性能优势。

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2026.02.27

Golang 高级特性与最佳实践:提升代码艺术
Golang 高级特性与最佳实践:提升代码艺术

本专题深入剖析 Golang 的高级特性与工程级最佳实践,涵盖并发模型、内存管理、接口设计与错误处理策略。通过真实场景与代码对比,引导从“可运行”走向“高质量”,帮助构建高性能、可扩展、易维护的优雅 Go 代码体系。

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2026.02.27

Golang 测试与调试专题:确保代码可靠性
Golang 测试与调试专题:确保代码可靠性

本专题聚焦 Golang 的测试与调试体系,系统讲解单元测试、表驱动测试、基准测试与覆盖率分析方法,并深入剖析调试工具与常见问题定位思路。通过实践示例,引导建立可验证、可回归的工程习惯,从而持续提升代码可靠性与可维护性。

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2026.02.27

漫蛙app官网链接入口
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漫蛙App官网提供多条稳定入口,包括 https://manwa.me、https

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2026.02.27

deepseek在线提问
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本合集汇总了DeepSeek在线提问技巧与免登录使用入口,助你快速上手AI对话、写作、分析等功能。阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

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2026.02.27

AO3官网直接进入
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AO3官网最新入口合集,汇总2026年可用官方及镜像链接,助你快速稳定访问Archive of Our Own平台。阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

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2026.02.27

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