了解缓存抽象

缓存与缓冲

术语“缓冲”和“缓存”经常被互换使用。但是，需要注意的是，它们代表着不同的东西。传统上，缓冲区用作快速实体和慢速实体之间数据的中间临时存储。由于一方必须等待另一方（这会影响性能），缓冲区通过允许一次移动整个数据块而不是以小块移动来缓解这种情况。数据只从缓冲区写入和读取一次。此外，缓冲区至少对一个知道它的参与方可见。

另一方面，缓存根据定义是隐藏的，任何一方都不知道缓存的存在。它也提高了性能，但它是通过让相同的数据能够以快速的方式被多次读取来实现的。

您可以在 这里 找到有关缓冲区和缓存之间差异的更详细解释。

从本质上讲，缓存抽象将缓存应用于 Java 方法，从而减少了基于缓存中可用信息的执行次数。也就是说，每次调用目标方法时，抽象都会应用缓存行为，检查该方法是否已经针对给定的参数被调用。如果已经调用过，则返回缓存的结果，而无需调用实际方法。如果该方法尚未被调用，则调用该方法，并将结果缓存并返回给用户，以便下次调用该方法时，返回缓存的结果。这样，昂贵的（无论是 CPU 绑定还是 IO 绑定）方法只需针对给定的参数集调用一次，并且可以重复使用结果，而无需再次实际调用该方法。缓存逻辑以透明的方式应用，不会对调用者造成任何干扰。

这种方法仅适用于保证无论调用多少次，对于给定的输入（或参数）都返回相同输出（结果）的方法。

缓存抽象提供其他与缓存相关的操作，例如更新缓存内容或删除一个或所有条目。如果缓存处理在应用程序运行过程中可能发生变化的数据，这些操作非常有用。

与 Spring 框架中的其他服务一样，缓存服务是一个抽象（而不是缓存实现），需要使用实际存储来存储缓存数据，也就是说，抽象使您无需编写缓存逻辑，但不会提供实际的数据存储。该抽象由 org.springframework.cache.Cache 和 org.springframework.cache.CacheManager 接口实现。

Spring 提供了 几种实现 该抽象：基于 JDK java.util.concurrent.ConcurrentMap 的缓存、Gemfire 缓存、Caffeine 和符合 JSR-107 的缓存（例如 Ehcache 3.x）。有关插入其他缓存存储和提供程序的更多信息，请参阅 插入不同的后端缓存。

缓存抽象没有针对多线程和多进程环境进行特殊处理，因为这些功能由缓存实现来处理。

如果您拥有多进程环境（即部署在多个节点上的应用程序），则需要相应地配置您的缓存提供程序。根据您的用例，在多个节点上复制相同的数据可能就足够了。但是，如果您在应用程序运行过程中更改了数据，则可能需要启用其他传播机制。

缓存特定项目与使用编程缓存交互时常见的“如果未找到则获取，然后继续并最终放入”代码块直接等效。不会应用任何锁，并且多个线程可能尝试同时加载相同的项目。这同样适用于驱逐。如果多个线程尝试同时更新或驱逐数据，您可能会使用陈旧数据。某些缓存提供程序在该领域提供高级功能。有关更多详细信息，请参阅您的缓存提供程序的文档。

要使用缓存抽象，您需要处理两个方面

  • 缓存声明：识别需要缓存的方法及其策略。

  • 缓存配置：存储和读取数据的后端缓存。