Spring Cache本身是一个缓存体系的抽象实现，并没有具体的缓存能力，要使用Spring Cache还需要具体的缓存实现来完成；也就是我们说的cache storage。Spring Boot 集成了多种cache的实现，如果你没有在配置类中声明CacheManager或者CacheResolvoer，那么SpringBoot会按顺序在下面的实现类中寻找：Generic、JCache (JSR-107) (EhCache 3, Hazelcast, Infinispan, and others)、EhCache 2.x、Hazelcast、Infinispan、Couchbase、Redis、Caffeine、Simple。

一、如何在代码中配置缓存

1）首先需要引入依赖spring-boot-starter-cache，其中包含CacheAutoConfiguration类，提供基于convention的配置，并允许customization。

2）其次，在启动类中用@EnableCaching开启缓存，启动类指的是main函数所在的类，也是我们通常所说的配置类(@Configuration)；@EnableCaching会触发一个post processor，扫描每一个spring bean，查看是否已经存在缓存；如果找到了，就会自动创建一个代理拦截方法调用。

3）最后，配置cache manager用于管理缓存；cache manager有多种实现，最近项目中使用的是SimpleCacheManager，缓存的具体实现也有很多种，最近项目使用的是caffein。

4）缓存配置属性：cache.specs.<cacheName>.expire-after-write表示缓存过期时间，可以指定时间单位，通常是秒；cache.specs.<cacheName>.maximum-size表示可以存储多少缓存项，单位是个。

二、如何在代码中使用缓存

2.1 @Cacheable("cache name"、key、condition)

被@Cacheable标注的方法首先检查缓存中是否存在要查询的数据，如果有则直接返回，没有则调用方法查询，并把请求参数和返回值作为键值对存储在缓存中。

key可以在注解中用spEL表达式指定，如当参数值为整形ID，则可以指定为#id或#p0，如参数是对象类型，可指定为#obj.id；没有指定则默认使用被标注方法的参数作为key，单个参数则该参数值为key，多个参数则哈希值为key，没有参数则默认0作为key。

缓存条件分为基于输入或基于输出的条件；基于输入的条件用condition限定，使用spEl表达式编写，值为true则缓存，否则不缓存；基于输出的条件可以用unless限定。

2.2 清空缓存

缓存空间有限，清空缓存可以清除不再需要的缓存项；或用于配合更新缓存。

1）@CacheEvict(name="cache name", key=xx, condition=xx)：cachename至少指定一个；key用spEL表达式编写，如果为空则按照所有参数进行组合定义；condition用spEl表达式编写，结果为“true”清空缓存，“false”则不清空；beforeInvocation：是否在程序执行前清空缓存，为true时则在程序执行前清空缓存，默认为false；allEntries：是否清空所有缓存，用spEl表达式编写，当程序执行时，为true则全部清空缓存，false则不全部清空，默认为false。

2）调用cache manager提供的evict方法，传入key；可以结合spring task scheduler，定时清理缓存；

3）调用cache manager提供的clear方法，清空全部缓存项。

2.3 更新缓存

@CachePut：@Cacheable和@CachePut的区别在于，@Cacheable只在结果未被缓存时执行方法并把结果放入缓存，当结果已经被缓存则不再调用方法直接返回缓存中的结果。 @CachePut必然会执行方法并把结果放入缓存，用于不是每次必然执行，一旦执行就需要更新缓存的方法。

考虑到并发下的竞争，通常更推荐清空缓存而不是更新缓存的方式。

2.4 其他工具类注解

@Caching：group multiple caching annotations，java编译器不允许一个方法有多个同类型注解。例如，我想着执行方法时填充到缓存1，并清除缓存2，并更新缓存3。

@CacheConfig：在类级别设置缓存通用信息，如cache name，这样在方法级别就不需要重复设置。

三、缓存的底层实现与常见问题

3.1 ConcurrentHashMap

请看另一篇文章

3.2 动态代理

Spring cache是基于Spring Aop的动态代理机制来对方法的调用进行切面，这里关键点是对象的引用问题，如果对象的方法是内部调用（即this引用）而不是外部引用，则会导致 proxy 失效，那么我们的切面就失效，也就是说上面定义的各种注释包括 @Cacheable、@CachePut 和 @CacheEvict 都会失效。解决方案要么两个方法放在不同的类，要么通过applicationContext.getBean(ClassName)的方式获取到实例再调用方法。

最近项目上的遇到了一个问题就是因为有同事犯了上述的错误，让方法A和方法B处于一个类中，当方法A调用方法B时，方法B声明的缓存不生效，导致页面访问速度明显变慢；更严重的是，这个问题直到上了生产环境才暴露出来。其影响不仅仅是让我们的应用响应速度变慢，也会发送更多请求到第三方系统，导致其压力增大。这个问题如何解决并不复杂，但是我们花费了很多时间来retro问题发生的原因，以及我们可以怎样优化流程并避免此类问题发生。

验尸报告如下：

1）开发对底层知识需要加强掌握，不仅限于业务代码和框架使用，框架使用只能告诉我们正确的用法，人不是机器，不可能背过一切，框架使用规则的背后，是java/jvm等知识，理解了为什么才能理解的更透彻，把知识真正变成自己的。这也是很大大公司着重考察数据结构等的原因。改进措施是继续搞读书分享会，提高团队的学习技术氛围。

2）我们基本上每天都会做code review，为什么代码评审没有发现问题？首先，我们相信大家都认真在看，因此代码评审需要更认真，这个没什么价值；但是我们可以吸取的经验教训是：小步提交。包含bug的代码提交里包含46个文件的修改。小步提交使得review代码的时候我们的注意力更集中的探讨一个修改。

3）为什么测试没有发现问题？就像测试金字塔一样，我们有不同层级的测试；从层级角度来说，首先，没有自动化针对缓存的测试，这个是必须要加上的；其次，手动测试没有对缓存的验证，我的想法是如果某个用户故事涉及了缓存的修改，那么开发需要自己检查日志，并截图缓存有效作为附近放在用户故事里面；第三，我们有没有可能引入性能测试，在哪个环境引入，在哪个层级引入。

3.3 缓存数据不一致

spirng cache是内存型缓存，当有多台服务器时，可能存在数据不一致；比如获取商店信息有缓存，缓存了商店状态A；此时更新商店状态到B，请求发送到了Server A，则server A的缓存被清空；但Server B的缓存为状态A；此时用户请求查看商户，如果请求发送到Server A，则返回最新状态B，如果请求发送到Server B，则返回状态A。