Spring @Cacheable有关缓存失效时间策略的默认实现以及扩展

Posted 2023-02-02 javartisan

之前对Spring缓存的理解是每次设置缓存之后，重复请求会刷新缓存时间，但是问题排查阅读源码发现，跟自己的理解大相径庭。所有的你以为都仅仅是你以为！！！！

背景

目前项目使用的spring缓存，主要是CacheManager、Cache以及@Cacheable注解，Spring现有的缓存注解无法单独设置每一个注解的失效时间，Spring官方给的解释：Spring Cache是一个抽象而不是一个缓存实现方案。因此对于缓存失效时间（TTL）的策略依赖于底层缓存中间件，官方给举例：ConcurrentMap是不支持失效时间的，而Redis是支持失效时间的。官方文档地址：https://docs.spring.io/spring/docs/5.1.13.BUILD-SNAPSHOT/spring-framework-reference/integration.html#cache

Spring Cache Redis实现

Spring缓存注解@Cacheable底层的CacheManager与Cache如果使用Redis方案的话，首次设置缓存数据之后，每次重复请求相同方法读取缓存并不会刷新失效时间，这是Spring的默认行为（受一些缓存影响，一直以为每次读缓存也会刷新缓存失效时间）。可以参见源码：org.springframework.cache.interceptor.CacheAspectSupport#execute(org.springframework.cache.interceptor.CacheOperationInvoker, java.lang.reflect.Method, org.springframework.cache.interceptor.CacheAspectSupport.CacheOperationContexts)

private Object execute(final CacheOperationInvoker invoker, Method method, CacheOperationContexts contexts) 
		// Special handling of synchronized invocation
		if (contexts.isSynchronized()) 
			CacheOperationContext context = contexts.get(CacheableOperation.class).iterator().next();
			if (isConditionPassing(context, CacheOperationExpressionEvaluator.NO_RESULT)) 
				Object key = generateKey(context, CacheOperationExpressionEvaluator.NO_RESULT);
				Cache cache = context.getCaches().iterator().next();
				try 
					return wrapCacheValue(method, cache.get(key, () -> unwrapReturnValue(invokeOperation(invoker))));
				
				catch (Cache.ValueRetrievalException ex) 
					// The invoker wraps any Throwable in a ThrowableWrapper instance so we
					// can just make sure that one bubbles up the stack.
					throw (CacheOperationInvoker.ThrowableWrapper) ex.getCause();
				
			
			else 
				// No caching required, only call the underlying method
				return invokeOperation(invoker);
			
		


		// Process any early evictions
		processCacheEvicts(contexts.get(CacheEvictOperation.class), true,
				CacheOperationExpressionEvaluator.NO_RESULT);

		// Check if we have a cached item matching the conditions
		Cache.ValueWrapper cacheHit = findCachedItem(contexts.get(CacheableOperation.class));

		// Collect puts from any @Cacheable miss, if no cached item is found
		List<CachePutRequest> cachePutRequests = new LinkedList<>();
		if (cacheHit == null) 
			collectPutRequests(contexts.get(CacheableOperation.class),
					CacheOperationExpressionEvaluator.NO_RESULT, cachePutRequests);
		

		Object cacheValue;
		Object returnValue;

		if (cacheHit != null && !hasCachePut(contexts)) 
			// If there are no put requests, just use the cache hit
			cacheValue = cacheHit.get();
			returnValue = wrapCacheValue(method, cacheValue);
		
		else 
			// Invoke the method if we don't have a cache hit
			returnValue = invokeOperation(invoker);
			cacheValue = unwrapReturnValue(returnValue);
		

		// Collect any explicit @CachePuts
		collectPutRequests(contexts.get(CachePutOperation.class), cacheValue, cachePutRequests);

		// Process any collected put requests, either from @CachePut or a @Cacheable miss
		for (CachePutRequest cachePutRequest : cachePutRequests) 
			cachePutRequest.apply(cacheValue);
		

		// Process any late evictions
		processCacheEvicts(contexts.get(CacheEvictOperation.class), false, cacheValue);

		return returnValue;
	

因此如果我们需要自行控制缓存失效策略，就可能需要一些开发工作，具体如下。

 

Spring Cache 失效时间自行刷新

1：基于Spring的Cache组件进行定制，对get方法进行重写，刷新过期时间。相对简单，不难；此处不贴代码了。

2：可以使用后台线程进行定时的缓存刷新，以达到刷新时间的作用。

3：使用spring data redis模块，该模块提供对了TTL更新策略的，可以参见：org.springframework.data.redis.core.PartialUpdate

 

注意：

Spring对于@Cacheable注解是由spring-context提供的，spring-context提供的缓存的抽象，是一套标准而不是实现。而PartialUpdate是由于spring-data-redis提供的，spring-data-redis是一套spring关于redis的实现方案。