使用@Cacheable，缓存优化的方式优化数据库的查询

小灰灰 2024-03-16 13:46 42阅读 0赞

## 使用@Cacheable，缓存优化的方式优化数据库的查询 ##

本文讲解在springboot中如何利用@Cacheable，通过添加本地缓存，来优化查询，提升查询效率。

### 简介 ###

在实际业务中，如果某些数据被频繁访问，则每次都去读取数据库显然是不太优雅的。此时，我们可以添加本地缓存来提高系统的查询效率。在Java中，我们可以使用基于ConcurrentHashMap等数据结构实现的Local Cache，在内存层面对数据进行缓存，从而避免频繁访问数据库。

例如，在图书管理系统中，我们可以添加一个名为bookCache的ConcurrentHashMap缓存对象，用于存储Book类的对象。当我们进行查询操作时，先在缓存对象中寻找是否存在所需的Book对象，如果已经存在则直接返回；否则再从数据库中读取，并将其缓存至bookCache中，从而加快下一次查询的速度。

### @Cacheable简介 ###

首先，我们需要引入Spring Boot自带的缓存模块，可以在pom.xml文件中添加如下依赖：

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

接下来，在我们的Service层中，我们可以使用Mybatis-Plus提供的IService接口作为基础Service，然后使用Spring Boot的@Cacheable注解为其添加缓存功能。例如，我们可以在Service接口方法上添加如下代码：

@Override
    @Cacheable(value = "book", key = "#isbn")
    public Book getByIsbn(String isbn) {
        
        // 从数据库中读取图书信息并返回
    }

其中，@Cacheable注解表示启用缓存，并指定value参数为book，表示缓存Key; key参数为\#isbn，则表示缓存的键名为isbn变量的值。

此外，在使用@Cacheable注解前，我们还需要增加@EnableCaching注解激活缓存。例如，在Spring Boot项目启动类中，我们可以添加如下代码：

@SpringBootApplication
    @EnableCaching
    public class Application {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            SpringApplication.run(Application.class, args);
        }
    }

这样，当我们调用Service层的getByIsbn方法时，Spring就会自动从本地缓存中获取相应的数据。如果缓存中不存在相应的数据，则再从数据库中读取，并将其缓存到本地。

需要注意的是，当使用缓存时，我们需要适度控制缓存时间和尺寸，以避免过期或者内存溢出等问题。此外，在分布式环境下，我们还需要设计好缓存的更新与同步机制，保证数据的一致性和正确性。

同时，我们也可以在类上方添加@CacheConfig注解，统一配置缓存，例如：

@Service
    @CacheConfig(cacheNames = "bookCache")
    public class BookServiceImpl extends ServiceImpl<BookMapper, Book> implements IBookService {
        
        @Override
        @Cacheable(key = "#isbn")
        public Book selectByIsbn(String isbn) {
        
            // ...
        }
    }

这样，我们就能够在Spring Boot + Mybatis-Plus + Lombok的架构中为Service层添加本地缓存的功能了。在读取数据较为频繁，但数据更新较少的情况下，使用本地缓存可以大幅提高程序的效率和响应速度。

### 代码注意事项 ###

首先，需要添加如下依赖，包括Spring Boot、Mybatis-Plus、Lombok和Caffeine缓存模块：

<dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
    
    
    <dependency>
        <groupId>com.baomidou</groupId>
        <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
        <version>3.4.1</version>
    </dependency>
    
    
    <dependency>
        <groupId>org.projectlombok</groupId>
        <artifactId>lombok</artifactId>
        <optional>true</optional>
    </dependency>
    
    
    <dependency>
        <groupId>com.github.ben-manes.caffeine</groupId>
        <artifactId>caffeine</artifactId>
        <version>3.0.6</version>
    </dependency>

接下来，我们创建一个基于Mybatis-Plus提供的IService接口的Service类，并使用@Cacheable注解为其中的方法添加缓存功能。例如：

import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.impl.ServiceImpl;
    import org.springframework.cache.annotation.CacheEvict;
    import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;
    import org.springframework.stereotype.Service;
    
    @Service
    public class BookServiceImpl extends ServiceImpl<BookMapper, Book> implements IBookService {
        
    
        @Override
        @Cacheable(value = "book", key = "#isbn")
        public Book getByIsbn(String isbn) {
        
            QueryWrapper<Book> queryWrapper = new QueryWrapper<>();
            queryWrapper.eq("isbn", isbn);
            return baseMapper.selectOne(queryWrapper);
        }
    
        @Override
        @CacheEvict(value = "book", key = "#isbn")
        public void deleteByIsbn(String isbn) {
        
            QueryWrapper<Book> queryWrapper = new QueryWrapper<>();
            queryWrapper.eq("isbn", isbn);
            baseMapper.delete(queryWrapper);
        }
    }

在上述代码中，@Cacheable注解用于缓存getByIsbn方法的返回值；value参数为book，表示缓存Key；key参数为\#isbn，则表示缓存的键名为传入的isbn值。

同时，我们还为删除ISBN记录（deleteByIsbn方法）增加了@CacheEvict注解，表示当该方法执行时，会清除与isbn对应的本地缓存。这样，当我们执行删除操作后，就不会出现脏数据。

另外，在Spring Boot启动类中我们需要使用@EnableCaching注解激活缓存：

@SpringBootApplication
    @EnableCaching
    public class Application {
        
    	// ...
    }

最后，在application.yml配置文件中添加以下内容，指定采用Caffeine作为本地缓存：

spring:
      cache:
        type: caffeine
        caffeine:
          spec: maximumSize=100,expireAfterAccess=10s

这里我们指定本地缓存最大数量为100，过期时间为10秒。