深度理解springboot集成cache缓存之源码解析

一、案例准备

1.创建数据表(employee表)

2.创建Employee实体类封装数据库中的数据

@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
@Data
@ToString
public class Employee {

    private Integer id;
    private String lastName;
    private String email;
    private Integer gender;     //1.男   2.女
    private Integer dId;
}

3.编写EmployeeMapper接口(DAO测通)

@Mapper
public interface EmployeeMapper {

    @Select("select * from employee where id=#{id}")
    Employee getEmpById(Integer id);
}

4.编写EmployeeService接口及其EmployeeServiceImpl实现类

@Service
public class EmployeeServiceImpl implements EmployeeService {

    @Autowired
    private EmployeeMapper employeeMapper;

    @Override
    @Cacheable(cacheNames = "emp",key = "#id",condition = "#id>0")
    public Employee getEmp(Integer id) {
        System.out.println("正在查询id为"+id+"号的员工");
        Employee emp = employeeMapper.getEmpById(id);
        return emp;
    }
}

5.编写EmployeeController类

@RestController
public class EmpController {

    @Autowired
    private EmployeeService employeeService;

    @GetMapping("/emp/{id}")
    public Employee getEmployee(@PathVariable("id") Integer id){
        Employee emp = employeeService.getEmp(id);
        return emp;
    }
}

6.启动访问http://localhost:8080/emp/1

成功!

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二、工作原理分析

1.查看springboot启动时，导入了哪些缓存组件

通过以往springboot相关的自动配置类可知与缓存相关的自动配置类为CacheAutoConfiguration

@Import：向容器中导入一些组件(通常导入的选择器以ImportSelector结尾)
ctrl+右键查看CacheConfigurationImportSelector源码

	static class CacheConfigurationImportSelector implements ImportSelector {

		@Override
		public String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata) {
			CacheType[] types = CacheType.values();
			String[] imports = new String[types.length];
			for (int i = 0; i < types.length; i++) {
				imports[i] = CacheConfigurations.getConfigurationClass(types[i]);
			}
			return imports;
		}

	}

}

打上断点，debug模式下运行

放行,查看return imports的结果


导入的组件如下

 	* "org.springframework.boot.autoconfigure.cache.GenericCacheConfiguration"
     * "org.springframework.boot.autoconfigure.cache.JCacheCacheConfiguration"
     * "org.springframework.boot.autoconfigure.cache.EhCacheCacheConfiguration"
     * "org.springframework.boot.autoconfigure.cache.HazelcastCacheConfiguration"
     * "org.springframework.boot.autoconfigure.cache.InfinispanCacheConfiguration"
     * "org.springframework.boot.autoconfigure.cache.CouchbaseCacheConfiguration"
     * "org.springframework.boot.autoconfigure.cache.RedisCacheConfiguration"
     * "org.springframework.boot.autoconfigure.cache.CaffeineCacheConfiguration"
     * "org.springframework.boot.autoconfigure.cache.NoOpCacheConfiguration"
     * "org.springframework.boot.autoconfigure.cache.SimpleCacheConfiguration"

2.是哪个缓存配置类生效呢？根据当前的场景进行分析

有两种方法可以得出哪个缓存配置类生效

第一种：源码分析（该方法只做简单说明)
随便打开一个缓存配置类，例如第一个GenericCacheConfiguration,查看源码如下

@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@ConditionalOnBean(Cache.class)
@ConditionalOnMissingBean(CacheManager.class)
@Conditional(CacheCondition.class)
class GenericCacheConfiguration {

	@Bean
	SimpleCacheManager cacheManager(CacheManagerCustomizers customizers, Collection<Cache> caches) {
		SimpleCacheManager cacheManager = new SimpleCacheManager();
		cacheManager.setCaches(caches);
		return customizers.customize(cacheManager);
	}

}

根据类上的
@ConditionalOnBean(Cache.class)
@ConditionalOnMissingBean(CacheManager.class)
@Conditional(CacheCondition.class)
注解进行判断该类是否生效
这些都是@Conditional注解的衍生注解，该注解是Spring4新推出的注解，判断是否满足某种条件，如果满足则给容器注册bean

第二种：查看自动配置报告
在application.properties配置文件中添加

debug=true

运行发现这几个组件中只有SimpleCacheConfiguration生效了

3.分析核心类的作用

进去查看SimpleCacheConfiguration的源码

@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@ConditionalOnMissingBean(CacheManager.class)
@Conditional(CacheCondition.class)
class SimpleCacheConfiguration {

	@Bean
	ConcurrentMapCacheManager cacheManager(CacheProperties cacheProperties,
			CacheManagerCustomizers cacheManagerCustomizers) {
		ConcurrentMapCacheManager cacheManager = new ConcurrentMapCacheManager();
		List<String> cacheNames = cacheProperties.getCacheNames();
		if (!cacheNames.isEmpty()) {
			cacheManager.setCacheNames(cacheNames);
		}
		return cacheManagerCustomizers.customize(cacheManager);
	}

}

可以看出给容器中注册了一个ConcurrentMapCacheManager缓存管理器
查看源码分析创建Cache的具体细节

这一段代码是创建Cache的核心
#首先通过该类中的cacheMap属性获取缓存，参数为缓存名字(key-value)
#然后进行判断，如果cache为null，则上锁；再次获取如果为null，则根据本类中的createConcurrentMapCache方法创建Cache，然后将其放到缓存中

  protected Cache createConcurrentMapCache(String name) {
        SerializationDelegate actualSerialization = this.isStoreByValue() ? this.serialization : null;
        return new ConcurrentMapCache(name, new ConcurrentHashMap(256), this.isAllowNullValues(), actualSerialization);
    }
}

可以看出返回时创建了ConcurrentMapCache对象，进去查看源码

lookup方法的作用是从缓存中获取数据
put方法的作用是是保存数据到缓存中

自此我们可以猜一下，ConcurrentMapCache该类的作用就是对缓存中的数据进行操作，如果缓存中没有数据，则从数据库查询，一并放到缓存中

总的来说ConcurrentMapCacheManager类的作用就是，先判断是否有某缓存，如果没有就创建该缓存，ConcurrentMapCache类从数据库中进行查询，一并将数据存储到ConcurrentMap集合中

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4.运行流程

根据上面打上的四个断点，debug模式下启动

发现程序刚开始并没有走EmployeeServiceImpl的断点，而是走到了这个getCache方法，寻找name=emp的缓存

因为没有名为emp的缓存，所以会创建名为emp的缓存，继续放行

使用key去缓存中查找内容（key默认是方法的参数，浏览器访问的是1号员工信息，id=1即key=1），size=0，缓存中的数据为空

继续放行

直接调用业务方法去数据库中查询数据了，这是为什么呢，因为上个步骤在缓存中没有查询到数据，所以需要向数据库中要数据；继续放行

上一步从数据库中查询出数据之后，将数据传回前端页面展示并使用put方法将其放入到缓存中

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此时缓存中已经有数据了，当我再次debug运行 就不会再从数据库中查询数据了


该博客仅为了记录自己的学习过程,理清技术点思路