Spring 框架：配置缓存管理器、注解参数与过期时间

在 Spring 框架中，可通过多种方式配置缓存具体行为，常见配置方法如下。

1. 缓存管理器（CacheManager）配置

基于内存的缓存管理器配置（以SimpleCacheManager为例）

SimpleCacheManager 是 Spring 提供的简单缓存管理器，用于管理内存缓存。适用于开发和测试阶段，或数据量小、缓存一致性要求不高的场景。

首先需要在Spring配置文件（如applicationContext.xml）或者通过Java配置类（使用@Configuration注解）来配置SimpleCacheManager。

下面代码定义了一个CacheManager类型的bean。通过SimpleCacheManager创建了一个缓存管理器，并设置了两个基于ConcurrentMapCache的缓存，名称分别为userCache和productCache。这些缓存名称可以在@Cacheable、@CachePut和@CacheEvict等注解的cacheNames属性中使用。

  import org.springframework.cache.CacheManager;
  import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;
  import org.springframework.cache.concurrent.ConcurrentMapCache;
  import org.springframework.cache.support.SimpleCacheManager;
  import org.springframework.context.annotation.Bean;
  import org.springframework.context.annotation.Configuration;
  import java.util.Arrays;

  @Configuration
  @EnableCaching
  public class CacheConfig {
      @Bean
      public CacheManager cacheManager() {
          SimpleCacheManager cacheManager = new SimpleCacheManager();
          cacheManager.setCaches(Arrays.asList(
              new ConcurrentMapCache("userCache"),
              new ConcurrentMapCache("productCache")
          ));
          return cacheManager;
      }
  }

基于Redis的缓存管理器配置（以JedisConnectionFactory和RedisCacheManager为例）

Redis是一个高性能的分布式缓存数据库，在生产环境中被广泛使用。通过配置Redis缓存管理器，可以将Spring应用的缓存数据存储到Redis中，实现数据的共享和高效访问。

添加 Redis 依赖如spring-boot-starter-data-redis（Spring Boot 项目）。再用 Java 配置类配置JedisConnectionFactory和RedisCacheManager。

下面配置首先创建了JedisConnectionFactory，用于建立与Redis服务器的连接。可以在其中设置Redis服务器的主机名、端口等信息。然后创建了RedisTemplate，用于在Redis中进行数据的读写操作，同时设置了键和值的序列化方式。最后通过RedisCacheManager创建了缓存管理器，它将使用之前配置的RedisConnectionFactory来管理缓存数据与Redis的交互。

  import org.springframework.cache.CacheManager;
  import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;
  import org.springframework.context.annotation.Bean;
  import org.springframework.context.annotation.Configuration;
  import org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheManager;
  import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
  import org.springframework.data.redis.connection.jedis.JedisConnectionFactory;
  import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
  import org.springframework.data.redis.serializer.GenericJackson2JsonRedisSerializer;
  import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;

  @Configuration
  @EnableCaching
  public class RedisCacheConfig {
      @Bean
      public RedisConnectionFactory redisConnectionFactory() {
          JedisConnectionFactory jedisConnectionFactory = new JedisConnectionFactory();
          // 可以配置Redis服务器的主机名、端口等信息
          jedisConnectionFactory.setHostName("localhost");
          jedisConnectionFactory.setPort(6379);
          return jedisConnectionFactory;
      }

      @Bean
      public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
          RedisTemplate<String, Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>();
          redisTemplate.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
          redisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
          redisTemplate.setValueSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer());
          return redisTemplate;
      }

      @Bean
      public CacheManager cacheManager(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
          RedisCacheManager cacheManager = RedisCacheManager.create(redisConnectionFactory);
          return cacheManager;
      }
  }

2. 缓存注解参数配置

自定义缓存键（Key）

通过自定义缓存键，可以更精确地控制缓存数据的存储和检索。合理的缓存键设计可以避免缓存数据的冲突，提高缓存的命中率。

在@Cacheable、@CachePut和@CacheEvict等注解中使用key属性来指定缓存键。可以使用SpEL（Spring Expression Language）表达式来动态生成缓存键。

在查询用户信息的方法中，以用户id和lastName为缓存键。代码中，key属性表达式#user.id + '-' + #user.lastName将用户对象的id和lastName拼接成字符串作缓存键。如此，即便有多个用户对象，只要id和lastName组合不同，就会存于不同缓存位置。

  @Cacheable(cacheNames = "userCache", key = "#user.id + '-' + #user.lastName")
  public User getUser(User user) {
      // 从数据库查询用户信息的逻辑
      return userRepository.findByUser(user);
  }

缓存条件（Condition）配置

缓存条件配置允许根据特定的条件来决定是否进行缓存操作。这在一些复杂的业务场景中非常有用，例如只缓存满足一定条件的数据，或者根据业务规则来决定是否更新或清除缓存。

使用@Cacheable、@CachePut和@CacheEvict注解的condition属性，通过SpEL表达式来指定条件。

例如只缓存年龄大于 18 岁的用户信息，年龄大于 18 岁时查询结果才被缓存。若用户年龄小于等于 18 岁，每次调用方法执行数据库查询，不使用缓存。

  @Cacheable(cacheNames = "userCache", condition = "#user.age > 18")
  public User getUser(User user) {
      // 从数据库查询用户信息的逻辑
      return userRepository.findByUser(user);
  }

3. 缓存过期时间配置

基于特定缓存实现的过期时间设置

不同的缓存实现技术（如Ehcache、Redis等）有自己的过期时间设置方式。对于基于内存的缓存，过期时间设置可能相对简单；而对于分布式缓存，可能需要考虑更多的因素，如数据一致性等。

在Redis中，可以通过在存储缓存数据时设置过期时间来实现。在Spring应用中，当使用RedisCacheManager时，RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig().entryTtl(Duration.ofMinutes(30))设置了默认的缓存过期时间为30分钟。所有存储到Redis中的缓存数据，如果没有单独设置过期时间，将在30分钟后自动过期。

  import org.springframework.cache.CacheManager;
  import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;
  import org.springframework.context.annotation.Bean;
  import org.springframework.context.annotation.Configuration;
  import org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheConfiguration;
  import org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheManager;
  import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
  import org.springframework.data.redis.serializer.GenericJackson2JsonRedisSerializer;
  import org.springframework.data.redis.serializer.RedisSerializationContext;
  import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;
  import java.time.Duration;

  @Configuration
  @EnableCaching
  public class RedisCacheExpirationConfig {
      @Bean
      public CacheManager cacheManager(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
          RedisCacheConfiguration defaultCacheConfig = RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig()
             .entryTtl(Duration.ofMinutes(30))
             .serializeKeysWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(new StringRedisSerializer()))
             .serializeValuesWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer()));

          return RedisCacheManager.builder(redisConnectionFactory)
             .cacheDefaults(defaultCacheConfig)
             .build();
      }
  }