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SpringBoot系列——超越CURD7:缓存机制

一、无缓存时代的"金鱼记忆困境"

想象一位图书管理员的工作日常:

  • 每次读者要书都跑仓库(数据库查询)
  • 热门书籍反复存取(重复计算)
  • 仓库通道逐渐拥挤(系统瓶颈)

这像未使用缓存的代码:

@GetMapping("/book/{id}")
public Book getBook(@PathVariable String id) {
    return jdbcTemplate.query("SELECT * FROM books WHERE id = ?", id); // 每次都进仓库
}

痛点直击如同健忘者反复回家取钥匙,宝贵时间浪费在重复路途


二、缓存设计的"记忆宫殿术"

古代记忆大师的智慧值得借鉴:

1. 空间记忆法:高频数据就近存放

  • 重要书籍放前台书架
  • Spring缓存注解
@Cacheable("hotBooks") // 创建记忆抽屉
public Book findHotBook(String isbn) {
    return repo.findByIsbn(isbn); // 首次查询存入缓存
}

2. 遗忘机制:定期清理旧记忆

  • 过期刊物移出书架
  • TTL配置
spring.cache.caffeine.spec=maximumSize=500,expireAfterWrite=10m

3. 记忆索引:快速定位信息

  • 按主题分类存放书籍
  • 多级缓存架构

三、SpringBoot的智能记忆系统

如同最强大脑的记忆策略:

  1. 记忆抽屉管理器(CacheManager)
@Bean
public CacheManager cacheManager() {
    return new CaffeineCacheManager("users", "products"); // 创建分类记忆区
}
  1. 记忆更新策略(CacheEvict)
@CacheEvict(value="inventory", allEntries=true) // 大清仓时重置记忆
public void refreshInventory() {
    // 更新库存数据
}
  1. 记忆保险机制(CachePut)
@CachePut(value="config", key="#key") // 重要记忆双重备份
public Config updateConfig(String key, Config config) {
    return repo.save(config);
}

四、缓存实现的兵器谱

兵器

适用场景

武学精髓

Caffeine

高频读写本地缓存

青釭剑(轻量锋利,单机最优)

Redis

分布式共享缓存

方天画戟(横扫千军,集群作战)

Ehcache

复杂过期策略

诸葛连弩(功能全面,攻守兼备)

Hazelcast

内存网格计算

乾坤圈(环环相扣,分布式协同)

Guava

简单本地缓存

柳叶刀(小巧精准,快速见效)

切换心法

spring:
  cache:
    type: redis # 切换缓存兵器
    redis:
      time-to-live: 30m # 设置记忆保质期
      cache-null-values: false # 不记忆空虚

五、实战:构建记忆藏书阁

步骤1:启用缓存秘籍

@EnableCaching // 开启记忆宫殿
@SpringBootApplication
public class LibraryApp {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(LibraryApp.class, args);
    }
}

步骤2:设置记忆规则

@CacheConfig(cacheNames = "books") // 藏书阁分区
public class BookService {
    
    @Cacheable(key = "#isbn", unless = "#result == null")
    public Book findByIsbn(String isbn) {
        // 珍贵孤本需入库查询
    }
    
    @CacheEvict(allEntries = true)
    public void reloadCatalog() {
        // 更新藏书目录时清空记忆
    }
}

步骤3:防御记忆漏洞

// 布隆过滤器防穿透
@Bean
public BloomFilter<String> bookFilter() {
    return BloomFilter.create(Funnels.stringFunnel(), 10000);
}

// 分布式锁防击穿
public Book getBookWithLock(String isbn) {
    if (bookFilter.mightContain(isbn)) {
        return cache.get(isbn).orElseGet(() -> {
            Lock lock = redisson.getLock(isbn);
            try {
                lock.lock();
                return loadFromDBAndCache(isbn);
            } finally {
                lock.unlock();
            }
        });
    }
    return null;
}

当参透缓存哲学时:

  1. 见数据:理解原始信息的价值
  2. 见缓存:掌握信息加速的奥秘
  3. 见平衡:在新鲜度与效率间找到支点

正如《庄子》云:

"吾生也有涯,而知也无涯。以有涯随无涯,殆已!" —— 缓存技术正是教会我们以有限资源(内存)高效服务无限请求,如同智者用有限生命探索无限真理,在存储与计算的平衡中寻找最优解。

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