在程序中可以使用缓存的技术来节省对数据库的开销。Spring Boot对缓存提供了很好的支持，我们几乎不用做过多的配置即可使用各种缓存实现。这里主要介绍Redis缓存实现。
一、准备工作
可根据Spring-Boot中使用Mybatis.html搭建一个Spring Boot项目，然后yml中配置日志输出级别以观察SQL的执行情况：
logging:
level:
com.example.mapper: debug
其中com.example.mapper为MyBatis的Mapper接口路径。
然后编写如下测试方法：
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@SpringBootTest(classes = Application.class)
public class RedisApplicationTests {
@Autowired
private StudentService studentService;
@Test
public void test() throws Exception {
Student student1 = this.studentService.queryStudentBySno("001");
System.out.println("学号" + student1.getSno() + "的学生姓名为：" + student1.getName());
Student student2 = this.studentService.queryStudentBySno("001");
System.out.println("学号" + student2.getSno() + "的学生姓名为：" + student2.getName());
}
}
右键run as junit test：
2020-01-22 10:05:40.019 INFO 8741 --- [ main] com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource : {dataSource-1} inited
2020-01-22 10:05:40.032 DEBUG 8741 --- [ main] c.e.m.StudentMapper.queryStudentBySno : ==> Preparing: select * from student where sno=?
2020-01-22 10:05:40.440 DEBUG 8741 --- [ main] c.e.m.StudentMapper.queryStudentBySno : ==> Parameters: 001(String)
2020-01-22 10:05:40.500 DEBUG 8741 --- [ main] c.e.m.StudentMapper.queryStudentBySno : <== Total: 1
学号001的学生姓名为：KangKang
2020-01-22 10:05:40.504 DEBUG 8741 --- [ main] c.e.m.StudentMapper.queryStudentBySno : ==> Preparing: select * from student where sno=?
2020-01-22 10:05:40.504 DEBUG 8741 --- [ main] c.e.m.StudentMapper.queryStudentBySno : ==> Parameters: 001(String)
2020-01-22 10:05:40.506 DEBUG 8741 --- [ main] c.e.m.StudentMapper.queryStudentBySno : <== Total: 1
学号001的学生姓名为：KangKang
可发现第二个查询虽然和第一个查询完全一样，但其还是对数据库进行了查询。接下来引入缓存来改善这个结果。
二、Redis环境搭建
Redis的下载地址为https://github.com/MicrosoftArchive/redis/releases，Redis 支持 32 位和 64 位。这个需要根据你系统平台的实际情况选择，这里我们下载 Redis-x64-xxx.zip压缩包到C盘。打开一个CMD窗口，输入如下命令：
C:\Users\Administrator>cd c:\Redis-x64-3.2.100
c:\Redis-x64-3.2.100>redis-server.exe redis.windows.conf
_._
_.-``__ ''-._
_.-`` `. `_. ''-._ Redis 3.2.100 (00000000/0) 64 bit
.-`` .-```. ```\/ _.,_ ''-._
( ' , .-` | `, ) Running in standalone mode
|`-._`-...-` __...-.``-._|'` _.-'| Port: 6379
| `-._ `._ / _.-' | PID: 6404
`-._ `-._ `-./ _.-' _.-'
|`-._`-._ `-.__.-' _.-'_.-'|
| `-._`-._ _.-'_.-' | http://redis.io
`-._ `-._`-.__.-'_.-' _.-'
|`-._`-._ `-.__.-' _.-'_.-'|
| `-._`-._ _.-'_.-' |
`-._ `-._`-.__.-'_.-' _.-'
`-._ `-.__.-' _.-'
`-._ _.-'
`-.__.-'
[6404] 25 Dec 09:47:58.890 # Server started, Redis version 3.2.100
[6404] 25 Dec 09:47:58.898 * DB loaded from disk: 0.007 seconds
[6404] 25 Dec 09:47:58.898 * The server is now ready to accept connections on port 6379
然后打开另外一个CMD终端，输入：
C:\Users\Administrator>cd c:\Redis-x64-3.2.100
c:\Redis-x64-3.2.100>redis-cli.exe -p 6379
127.0.0.1:6379>
三、Redis引入
准备工作做完后，接下来开始在Spring Boot项目里引入Redis：
<!-- spring-boot redis -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
<artifactId>commons-pool2</artifactId>
<version>2.4.2</version>
</dependency>
⚠️**==注意：==**
1、这里有个坑，如果不声明版本，springboot2.0默认因为redis版本为2.*，需要同时引入commons-pool2
在 springboot 1.5.x版本的默认的Redis客户端是 Jedis实现的，springboot 2.x版本中默认客户端是用 lettuce实现的。
2、Lettuce 和 jedis 的都是连接 Redis Server的客户端，Jedis 在实现上是直连 redis server，多线程环境下非线程安全，除非使用连接池，为每个 redis实例增加 物理连接。
Lettuce 是 一种可伸缩，线程安全，完全非阻塞的Redis客户端，多个线程可以共享一个RedisConnection,它利用Netty NIO 框架来高效地管理多个连接，从而提供了异步和同步数据访问方式，用于构建非阻塞的反应性应用程序。
在application.yml中配置Redis：
spring:
redis:
# Redis数据库索引（默认为0）
database: 0
# Redis服务器地址
host: 172.16.219.203
# Redis服务器连接端口
port: 6379
# 连接超时时间（毫秒）
timeout: 5000
lettuce:
pool:
# 连接池最大连接数（使用负值表示没有限制）
max-active: 8
# 连接池最大阻塞等待时间（使用负值表示没有限制）
max-wait: -1
# 连接池中的最大空闲连接
max-idle: 8
# 连接池中的最小空闲连接
min-idle: 0
接着在Spring Boot入口类中加入@EnableCaching注解开启缓存功能：
@SpringBootApplication
@EnableCaching
public class Application {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(Application.class,args);
}
}
更多关于Spring Boot Redis配置可参考：https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/common-application-properties.html# REDIS
四、利用RedisTemplate使用Redis
spring-data-redis针对redis提供了如下功能：
- ValueOperations：简单K-V操作
- SetOperations：set类型数据操作
- ZSetOperations：zset类型数据操作
- HashOperations：针对map类型的数据操作
- ListOperations：针对list类型的数据操作
针对数据的“序列化/反序列化”，提供了多种可选择策略(RedisSerializer)：
JdkSerializationRedisSerializer：是默认的序列化策略。 以unicode编码形式进行存储。
StringRedisSerializer：Key或者value为字符串的场景，根据指定的charset对数据的字节序列编码成string，是“new String(bytes, charset)”和“string.getBytes(charset)”的直接封装。是最轻量级和高效的策略。 JacksonJsonRedisSerializer：jackson-json工具提供了javabean与json之间的转换能力，可以将pojo实例序列化成json格式存储在redis中，也可以将json格式的数据转换成pojo实例。因为jackson工具在序列化和反序列化时，需要明确指定Class类型，因此此策略封装起来稍微复杂。【需要jackson-mapper-asl工具支持】
缓存实现
要使用上Spring Boot的缓存功能，还需要提供一个缓存的具体实现。Spring Boot根据下面的顺序去侦测缓存实现：
- Generic
- JCache (JSR-107)
- EhCache 2.x
- Hazelcast
- Infinispan
- Redis
- Guava
- Simple
除了按顺序侦测外，我们也可以通过配置属性spring.cache.type来强制指定。
运行测试
控制台输出：
2017-11-17 18:17:06.995 DEBUG 8836 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno : ==> Preparing: select * from student where sno=?
2017-11-17 18:17:07.128 DEBUG 8836 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno : ==> Parameters: 001(String)
2017-11-17 18:17:07.152 DEBUG 8836 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno : <== Total: 1
学号001的学生姓名为：KangKang
学号001的学生姓名为：KangKang
第二次查询没有访问数据库，而是从缓存中获取的，在redis中查看该值：
127.0.0.1:6379> keys *
1) "student~keys"
2) "001"
127.0.0.1:6379> get 001
"[\"com.springboot.bean.Student\",{\"sno\":\"001\",\"name\":\"KangKang\",\"sex\":\"M \"}]"
在测试方法中测试更新：
@Test
public void test() throws Exception {
Student student1 = this.studentService.queryStudentBySno("001");
System.out.println("学号" + student1.getSno() + "的学生姓名为：" + student1.getName());
student1.setName("康康");
this.studentService.update(student1);
Student student2 = this.studentService.queryStudentBySno("001");
System.out.println("学号" + student2.getSno() + "的学生姓名为：" + student2.getName());
}
控制台输出：
学号001的学生姓名为：KangKang
2017-11-17 19:30:05.813 INFO 11244 --- [main] com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource : {dataSource-1} inited
2017-11-17 19:30:05.823 DEBUG 11244 --- [main] c.s.mapper.StudentMapper.update : ==> Preparing: update student set sname=?,ssex=? where sno=?
2017-11-17 19:30:05.941 DEBUG 11244 --- [main] c.s.mapper.StudentMapper.update : ==> Parameters: 康康(String), M (String), 001(String)
2017-11-17 19:30:05.953 DEBUG 11244 --- [main] c.s.mapper.StudentMapper.update : <== Updates: 1
2017-11-17 19:30:05.957 DEBUG 11244 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno : ==> Preparing: select * from student where sno=?
2017-11-17 19:30:05.959 DEBUG 11244 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno : ==> Parameters: 001(String)
2017-11-17 19:30:05.976 DEBUG 11244 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno : <== Total: 1
学号001的学生姓名为：康康
在redis中查看：
127.0.0.1:6379> get 001
"[\"com.springboot.bean.Student\",{\"sno\":\"001\",\"name\":\"\xe5\xba\xb7\xe5\xba\xb7\",\"sex\":\"M \"}]"
可见更新数据库的同时，缓存也得到了更新。
源码链接：https://github.com/wuyouzhuguli/Spring-Boot-Demos/tree/master/09.Spring-Boot-Redis-Cache
Ehcache
引入Ehcache依赖：
<!-- ehcache -->
<dependency>
<groupId>net.sf.ehcache</groupId>
<artifactId>ehcache</artifactId>
</dependency>
在src/main/resources目录下新建ehcache.xml：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:noNamespaceSchemaLocation="ehcache.xsd">
<defaultCache
maxElementsInMemory="10000"
eternal="false"
timeToIdleSeconds="3600"
timeToLiveSeconds="0"
overflowToDisk="false"
diskPersistent="false"
diskExpiryThreadIntervalSeconds="120" />
<cache
name="student"
maxEntriesLocalHeap="2000"
eternal="false"
timeToIdleSeconds="3600"
timeToLiveSeconds="0"
overflowToDisk="false"
statistics="true"/>
</ehcache>
关于Ehcahe的一些说明：
- name：缓存名称。
- maxElementsInMemory：缓存最大数目
- maxElementsOnDisk：硬盘最大缓存个数。
- eternal：对象是否永久有效，一但设置了，timeout将不起作用。
- overflowToDisk：是否保存到磁盘。
- timeToIdleSeconds:设置对象在失效前的允许闲置时间（单位：秒）。仅当
eternal=false对象不是永久有效时使用，可选属性，默认值是0，也就是可闲置时间无穷大。 - timeToLiveSeconds：设置对象在失效前允许存活时间（单位：秒）。最大时间介于创建时间和失效时间之间。仅当
eternal=false对象不是永久有效时使用，默认是0，也就是对象存活时间无穷大。 - diskPersistent：是否缓存虚拟机重启期数据，默认值为false。
- diskSpoolBufferSizeMB：这个参数设置DiskStore（磁盘缓存）的缓存区大小。默认是30MB。每个Cache都应该有自己的一个缓冲区。
- diskExpiryThreadIntervalSeconds：磁盘失效线程运行时间间隔，默认是120秒。
- memoryStoreEvictionPolicy：当达到maxElementsInMemory限制时，Ehcache将会根据指定的策略去清理内存。默认策略是LRU（最近最少使用）。你可以设置为FIFO（先进先出）或是LFU（较少使用）。
- clearOnFlush：内存数量最大时是否清除。
- memoryStoreEvictionPolicy：Ehcache的三种清空策略：FIFO，first in first out，这个是大家最熟的，先进先出。LFU， Less Frequently Used，就是上面例子中使用的策略，直白一点就是讲一直以来最少被使用的。如上面所讲，缓存的元素有一个hit属性，hit值最小的将会被清出缓存。LRU，Least Recently Used，最近最少使用的，缓存的元素有一个时间戳，当缓存容量满了，而又需要腾出地方来缓存新的元素的时候，那么现有缓存元素中时间戳离当前时间最远的元素将被清出缓存。
接着在application.yml中指定ehcache配置的路径：
spring:
cache:
ehcache:
config: 'classpath:ehcache.xml'
这样就可以开始使用ehcache了，运行测试类，观察控制台：
2017-11-18 09:10:40.201 DEBUG 3364 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno : ==> Preparing: select * from student where sno=?
2017-11-18 09:10:40.343 DEBUG 3364 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno : ==> Parameters: 001(String)
2017-11-18 09:10:40.364 DEBUG 3364 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno : <== Total: 1
学号001的学生姓名为：KangKang
学号001的学生姓名为：KangKang
可看到第二次是从缓存中获取的。
测试更新：
2017-11-18 09:18:04.230 DEBUG 11556 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno : ==> Preparing: select * from student where sno=?
2017-11-18 09:18:04.397 DEBUG 11556 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno : ==> Parameters: 001(String)
2017-11-18 09:18:04.427 DEBUG 11556 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno : <== Total: 1
学号001的学生姓名为：KangKang
2017-11-18 09:18:04.433 DEBUG 11556 --- [main] c.s.mapper.StudentMapper.update : ==> Preparing: update student set sname=?,ssex=? where sno=?
2017-11-18 09:18:04.438 DEBUG 11556 --- [main] c.s.mapper.StudentMapper.update : ==> Parameters: 康康(String), M (String), 001(String)
2017-11-18 09:18:04.440 DEBUG 11556 --- [main] c.s.mapper.StudentMapper.update : <== Updates: 1
2017-11-18 09:18:04.440 DEBUG 11556 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno : ==> Preparing: select * from student where sno=?
2017-11-18 09:18:04.441 DEBUG 11556 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno : ==> Parameters: 001(String)
2017-11-18 09:18:04.442 DEBUG 11556 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno : <== Total: 1
学号001的学生姓名为：康康
可见，即使更新方法加了@CachePut注解，第二次查询因为Student对象更新了，其是从数据库获取数据的，所以对于Ehcache来说，更新方法加不加@CachePut注解，结果都一样。
写在最后
参考文献：
- [https://mrbird.cc/Spring-Boot%20cache.html](https://mrbird.cc/Spring-Boot cache.html)