在 Spring Boot 项目中实现数据缓存可以有效提高系统性能，减少对数据库等数据源的频繁访问。下面介绍如何实现数据缓存以及可以使用的缓存技术。

实现数据缓存的步骤

1. 添加依赖

在 pom.xml 中添加 Spring Boot 缓存依赖，以下是使用 Spring Boot 自带缓存抽象的依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-cache</artifactId>
</dependency>

2. 启用缓存

在 Spring Boot 主应用类上添加 @EnableCaching 注解来启用缓存功能：

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;

@SpringBootApplication
@EnableCaching
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}

3. 使用缓存注解

Spring Boot 提供了一系列缓存注解，如 @Cacheable、@CachePut、@CacheEvict 等，用于在方法上添加缓存逻辑。

  • @Cacheable：该注解用于标记一个方法的返回值应该被缓存。当调用该方法时，会先检查缓存中是否存在相应的数据，如果存在则直接返回缓存中的数据，否则执行方法并将返回值存入缓存。
import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class UserService {
    @Cacheable("users")
    public String getUserById(String userId) {
        // 模拟从数据库中获取用户信息
        System.out.println("从数据库中获取用户信息，userId: " + userId);
        return "User: " + userId;
    }
}
  • @CachePut：该注解用于更新缓存中的数据。无论缓存中是否存在相应的数据，都会执行方法并将返回值存入缓存。
import org.springframework.cache.annotation.CachePut;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class UserService {
    @CachePut("users")
    public String updateUser(String userId, String newInfo) {
        // 模拟更新数据库中的用户信息
        System.out.println("更新数据库中的用户信息，userId: " + userId);
        return "Updated User: " + userId + ", Info: " + newInfo;
    }
}
  • @CacheEvict：该注解用于清除缓存中的数据。可以指定清除单个缓存项或整个缓存区域。
import org.springframework.cache.annotation.CacheEvict;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class UserService {
    @CacheEvict("users")
    public void deleteUser(String userId) {
        // 模拟从数据库中删除用户信息
        System.out.println("从数据库中删除用户信息，userId: " + userId);
    }
}

可以使用的缓存技术

1. 基于内存的缓存（ConcurrentMapCache）

Spring Boot 默认使用 ConcurrentMapCache 作为缓存实现，它是基于 Java 的 ConcurrentMap 实现的简单内存缓存。这种缓存适用于开发和测试环境，不适合用于生产环境中的大规模数据缓存。

2. Ehcache

Ehcache 是一个开源的、基于 Java 的缓存框架，支持内存和磁盘存储，提供了丰富的缓存配置选项，如缓存过期策略、缓存大小限制等。

  • 添加依赖：
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-cache</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>net.sf.ehcache</groupId>
    <artifactId>ehcache</artifactId>
</dependency>
  • 配置 Ehcache：在 src/main/resources 目录下创建 ehcache.xml 文件，配置缓存信息：
<ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:noNamespaceSchemaLocation="http://ehcache.org/ehcache.xsd">
    <cache name="users"
           maxEntriesLocalHeap="1000"
           timeToLiveSeconds="3600">
    </cache>
</ehcache>
  • 配置 Spring Boot 使用 Ehcache：在 application.properties 中添加以下配置：
spring.cache.type=ehcache
spring.cache.ehcache.config=classpath:ehcache.xml

3. Redis

Redis 是一个开源的、高性能的键值对存储数据库，支持多种数据结构，如字符串、哈希、列表、集合等。它不仅可以作为缓存使用，还可以用于消息队列、分布式锁等场景。

  • 添加依赖：
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
  • 配置 Redis：在 application.properties 中添加 Redis 连接信息：
spring.redis.host=localhost
spring.redis.port=6379
  • 使用 Redis 作为缓存：Spring Boot 会自动配置 Redis 缓存管理器，使用方式与前面介绍的缓存注解相同。

4. Caffeine

Caffeine 是一个基于 Java 8 的高性能缓存库，具有出色的性能和内存管理能力。它是 Spring Boot 2.x 版本默认的缓存实现（如果没有其他缓存实现被配置）。

  • 添加依赖：
<dependency>
    <groupId>com.github.ben-manes.caffeine</groupId>
    <artifactId>caffeine</artifactId>
</dependency>
  • 配置 Caffeine：可以在 application.properties 中配置 Caffeine 缓存的相关参数，如：
spring.cache.type=caffeine
spring.cache.caffeine.spec=maximumSize=100,expireAfterWrite=60s

综上所述，你可以根据项目的需求和场景选择合适的缓存技术来实现数据缓存。