💡 前言
在高并发、高性能的系统开发中，缓存是提升接口响应速度和降低数据库压力的重要手段。Spring Boot 提供了强大的缓存抽象层 —— spring-context-support，并结合 JSR-107 标准，提供了多个缓存注解，如：
@Cacheable@CachePut@CacheEvict
这些注解可以让我们在不侵入业务逻辑的前提下，轻松实现方法级别的缓存管理。
本文将带你从零开始掌握 Spring Boot 中常用的缓存注解，并通过多个实际案例演示其强大功能，包括：
- 查询缓存优化
- 数据更新同步
- 删除缓存策略
- 多级缓存架构设计
- Redis 实战整合
- 缓存穿透、击穿、雪崩的解决方案
无论你是初学者，还是有一定经验的开发者，这篇文章都能让你快速上手 Spring Boot 缓存机制！
📦 一、Spring Boot 缓存核心机制概述
✅ 缓存抽象原理
Spring 的缓存机制基于 AOP 实现，本质上是在方法执行前后插入缓存逻辑：
| 注解 | 功能 |
|---|---|
@Cacheable | 先查缓存，有则返回；没有则执行方法并将结果缓存 |
@CachePut | 执行方法后更新缓存（常用于新增或更新操作） |
@CacheEvict | 清除缓存（常用于删除或刷新缓存） |
📌 注意：
- 这些注解只能用在
public方法上； - 只有当调用方通过 Spring 代理调用该方法时才生效（即不能在同一个类中直接调用带注解的方法）；
- 需要启用缓存功能：
@EnableCaching
🛠️ 二、快速入门：开启缓存支持
Step 1：添加依赖（以 Redis 为例）
<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
也可以使用本地缓存如 Caffeine 或 Ehcache。
Step 2：启用缓存
@SpringBootApplication
@EnableCaching
public class Application {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(Application.class, args);}
}
🔁 三、三大缓存注解详解与实战
✅ 1. @Cacheable：查询缓存，避免重复计算
场景说明：
当你有一个查询接口，数据变更频率低，但查询频繁，就可以使用 @Cacheable 来缓存结果。
示例代码：
@Service
public class UserService {@Autowiredprivate UserRepository userRepository;@Cacheable(value = "users", key = "#userId")public User getUserById(Long userId) {System.out.println("【真实查询】用户ID：" + userId);return userRepository.findById(userId).orElse(null);}
}
参数说明：
value/cacheNames：指定缓存名称，可理解为缓存区域；key：缓存键，默认使用参数生成；unless：条件判断，例如unless = "#result == null"表示结果为空时不缓存；condition：根据条件决定是否缓存，例如condition = "#userId > 0"。
✅ 2. @CachePut：更新缓存，保持一致性
场景说明：
当你对数据进行了更新或新增操作，需要同步更新缓存，保证下次查询拿到的是最新数据。
示例代码：
@CachePut(value = "users", key = "#user.id")
public User updateUser(User user) {return userRepository.save(user);
}
📌 注意：
@CachePut总是会执行方法体，并将结果放入缓存；- 常用于新增、修改等写操作。
✅ 3. @CacheEvict：清除缓存，强制刷新
场景说明：
当你删除某个数据或批量清空缓存时，就需要使用 @CacheEvict。
示例代码：
@CacheEvict(value = "users", key = "#userId")
public void deleteUser(Long userId) {userRepository.deleteById(userId);
}
清空整个缓存区：
@CacheEvict(value = "users", allEntries = true)
public void clearAllUsers() {// 删除所有用户逻辑
}
📌 参数说明：
allEntries = true：清空该缓存区域下的所有键；beforeInvocation = true：是否在方法执行前清空缓存（默认 false，在方法执行后）。
🎯 四、进阶技巧与最佳实践
✅ 1. 自定义缓存 Key 生成策略
可以通过实现 KeyGenerator 接口自定义缓存 key 的生成方式：
@Bean
public KeyGenerator customKeyGenerator() {return (target, method, params) -> {StringBuilder sb = new StringBuilder();sb.append(target.getClass().getSimpleName());sb.append(method.getName());for (Object obj : params) {sb.append(obj.toString());}return sb.toString();};
}
然后在注解中使用：
@Cacheable(value = "users", keyGenerator = "customKeyGenerator")
✅ 2. 设置缓存过期时间（以 Redis 为例）
在 application.yml 中配置：
spring:redis:timeout: 60scache:redis:time-to-live: 3600000 # 1小时
✅ 3. 多级缓存策略（Redis + Caffeine）
为了进一步提升性能，可以采用“本地缓存 + 分布式缓存”的组合方案：
- 使用
Caffeine作为本地缓存，减少网络开销； - 使用
Redis作为分布式缓存，确保多节点间数据一致。
示例配置：
@Configuration
public class CacheConfig {@Beanpublic CacheManager caffeineCacheManager() {CaffeineCacheManager cacheManager = new CaffeineCacheManager("localUsers");cacheManager.setCacheBuilder(Caffeine.newBuilder().expireAfterWrite(5, TimeUnit.MINUTES));return cacheManager;}@Beanpublic RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();template.setConnectionFactory(factory);template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());template.setValueSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer());template.afterPropertiesSet();return template;}
}
✅ 4. 缓存穿透、击穿、雪崩解决方案
| 问题 | 解决方案 |
|---|---|
| 缓存穿透 | 缓存空值、使用布隆过滤器 |
| 缓存击穿 | 加互斥锁、设置永不过期 |
| 缓存雪崩 | 设置不同过期时间、集群缓存 |
示例：防止缓存穿透
@Cacheable(value = "products", key = "#productId", unless = "#result == null")
public Product getProductById(Long productId) {Product product = productRepository.findById(productId).orElse(null);if (product == null) {// 缓存空值，防止缓存穿透redisService.setWithExpire("product:" + productId, "", 60, TimeUnit.SECONDS);}return product;
}
🧩 五、综合案例：商品信息缓存实战
背景：
我们有一个商品服务，包含如下功能：
- 查询商品详情（缓存）
- 更新商品信息（更新缓存）
- 删除商品（清除缓存）
代码示例：
@Service
public class ProductService {@Autowiredprivate ProductRepository productRepository;@Cacheable(value = "products", key = "#productId")public Product getProductById(Long productId) {return productRepository.findById(productId).orElse(null);}@CachePut(value = "products", key = "#product.id")public Product updateProduct(Product product) {return productRepository.save(product);}@CacheEvict(value = "products", key = "#productId")public void deleteProduct(Long productId) {productRepository.deleteById(productId);}
}
📘 六、常见问题与解决方案
| 问题 | 原因 | 解决办法 |
|---|---|---|
| 注解不生效 | 没加 @EnableCaching | 添加注解 |
| 同一类内调用失效 | AOP 代理失效 | 将方法抽离到另一个 Bean 中 |
| 缓存未更新 | 没使用 @CachePut 或 @CacheEvict | 加上对应注解 |
| key 冲突 | key 重复导致覆盖 | 使用更细粒度的 key 策略 |
| 不支持序列化 | 缓存对象未实现 Serializable | 使用 JSON 序列化或实现接口 |
🧭 七、总结对比表
| 注解 | 作用 | 是否执行方法 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
@Cacheable | 查询缓存 | 有缓存则跳过方法 | 查询频繁、更新少的数据 |
@CachePut | 更新缓存 | 总是执行方法 | 新增/修改操作 |
@CacheEvict | 删除缓存 | 总是执行方法 | 删除或刷新缓存 |
🎁 八、结语
Spring Boot 的缓存注解为我们提供了一种声明式的缓存管理方式，极大地提升了开发效率和系统性能。无论是构建企业级后台系统，还是搭建高并发 API 平台，都应该合理使用缓存来优化系统表现。
通过本文的学习，你已经掌握了：
- 如何使用
@Cacheable、@CachePut、@CacheEvict； - 如何结合 Redis 或本地缓存进行实际应用；
- 如何避免缓存穿透、雪崩、击穿等问题；
- 如何提高系统的响应速度和稳定性。
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