数据缓存（Redis, Spring Cache）——后端

场景：给用户端展示的数据都是通过查询数据库所得，因此数据库访问压力会随着用户访问量增大而增加，从而导致系统响应慢、用户体验差。
方法：通过Redis缓存数据，减少查询数据库操作。（Redis的数据是存储在内存的，数据库的数据存储在磁盘，访问内存会更快。Redis相关知识可参见Redis基础）

举例：
以外卖平台为例，页面根据分类来展示菜品。当选择一个分类时，页面展示该分类的所有菜品，因此，缓存逻辑为：

• 每个分类下的菜品对应一份缓存数据；
• 数据库中菜品数据有变更时，清理缓存数据。(避免数据不一致)

综上，Redis的数据结构为：

（ps：Redis中的数据类型和Java中的数据类型并不是完全对应的，Java中的任何一个对象都可以转成Redis中的string字符串进行存储。若是从Java层面考虑，这里的value实则是List集合，然后把这个集合序列化，最终把它转成Redis字符串存储。dish_id表示分类id。）

代码举例：
使用Redis缓存访问数据：——用户端实现

@RestController("userDishController")
@RequestMapping("/user/dish")
@Api(tags = "C端-菜品相关接口")
public class DishController {

    @Autowired
    private DishService dishService;

    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;

    /**
     * 条件查询菜品和口味
     *
     * @param categoryId
     * @return
     */
    @GetMapping("/list")
    @ApiOperation("条件查询菜品和口味")
    public Result<List<DishVO>> listWithCategoryId(Long categoryId) {

        // 1. 构造redis中的key， 规则：dish_分类id
        String key = "dish_" + categoryId;

        // 2. 查询Redis是否存在菜品数据
        List<DishVO> list = (List<DishVO>) redisTemplate.opsForValue().get(key);

        // 3. 如果存在，直接返回，无须查询数据库
        if (list != null && list.size() > 0) {
            return Result.success(list);
        }

        // 4. 如果不存在，查询数据库，将查询到的数据放入Redis中
        Dish dish = new Dish();
        dish.setCategoryId(categoryId);
        dish.setStatus(StatusConstant.ENABLE); // 查询起售中的菜品

        list = dishService.listWithFlavor(dish);
        redisTemplate.opsForValue().set(key,list);// 存储查询结果到list
        return Result.success(list);
    }
}

清除缓存数据——管理端实现
需要清除缓存数据的情况：

• 修改了数据库中的数据；
• 删除了数据库中的数据；
• 新增了数据库中的数据；
  总结：只要涉及到了对应数据库的增删改，都需要清除缓存。

代码中涉及的不同情况：

• case1: 新增一个菜品——删除该菜品所属分类对应的缓存；
• case2: 批量删除菜品——删除所有分类对应的缓存（删除时是根据菜品的id删除的，所以想要知道菜品所对应的分类id，还遍历查询一遍）；
• case3: 修改菜品（涉及两种情况：a. 只修改菜品的基本信息，菜品的分类不变；b. 修改了菜品的分类，这就涉及到了两个分类对应的缓存值）——删除所有分类对应的缓存（与上面的情况一样，如果要确定哪两个分类受影响，还得查一次（查修改前所属分类id），索性直接删除所有的分类的缓存）

@RestController
@RequestMapping("/admin/dish")
@Api(tags = "菜品相关接口")
@Slf4j
public class DishController {
    @Autowired
    private DishService dishService;

    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;
    
    /**
     * 清理缓存数据
     * @param pattern
     */
    private void cleanCache(String pattern){
        Set keys = redisTemplate.keys(pattern);
        redisTemplate.delete(keys);
    }

    /**
     * 新增菜品（case1）
     *
     * @param dishDTO
     * @return
     */
    @PostMapping
    @ApiOperation("新增菜品")
    public Result save(@RequestBody DishDTO dishDTO) {
        log.info("新增菜品：{}", dishDTO);
        dishService.saveWithFlavor(dishDTO);

        // 清理缓存数据
        String key = "dish_" + dishDTO.getCategoryId();
        cleanCache(key);
        
        return Result.success();
    }

    /**
     * 菜品批量删除（case2）
     *
     * @param ids
     * @return
     */
    @DeleteMapping
    @ApiOperation("菜品删除")
    // 通过@RequestParam解析前端请求地址中字符串参数ids=1,2,3...为一个列表
    public Result delete(@RequestParam List<Long> ids) {
        log.info("菜品批量删除：{}", ids);
        dishService.deleteBatch(ids);

        // 清理缓存数据(将所有的dish_*的缓存数据都清除掉)
        cleanCache("dish_*");
        
        return Result.success();
    }

    /**
     * 修改菜品（case3）
     *
     * @param dishDTO
     * @return
     */
    @PutMapping
    @ApiOperation("修改菜品")
    public Result update(@RequestBody DishDTO dishDTO) {
        log.info("修改菜品：{}", dishDTO);
        dishService.updateWithFlavor(dishDTO);
        
        // 清理缓存数据(将所有的dish_*的缓存数据都清除掉)
        cleanCache("dish_*");
        return Result.success();
    }

Spring Cache
Spring Cache是Spring框架提供的缓存工具，使用它可以进一步简化代码。它实现了基于注解的缓存功能，我们只需要添加一个注解，就能实现缓存功能。
Spring Cache只是提供了一层抽象，底层可以切换不同的缓存实现，包括EHCache，Caffeine，Redis等。我们只需要导入对应的缓存产品的客户端，就可以告诉Spring Cache我们想用哪个缓存实现。
maven坐标：

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

Spring Cache提供的常用注解：

注解	说明
@EnableCaching	开启缓存注解功能，通常加在启动类上
@Cacheable	在方法执行前先查询缓存中是否有数据，如果有数据，则直接返回缓存数据；如果没有缓存数据，调用方法并将方法返回值放到缓存中
@CachePut	将方法的返回值放到缓存中
@CacheEvict	将一条或多条数据从缓存中删除

使用Spring Cache缓存数据，@CachePut中key的生成：cacheNames::key,这里使用SqEL语法,SqEL细则：

Spring Expression Language (SpEL) expression for computing the key dynamically.
Default is “”, meaning all method parameters are considered as a key, unless a custom keyGenerator has been set.
The SpEL expression evaluates against a dedicated context that provides the following meta-data:

• #result for a reference to the result of the method invocation. For supported wrappers such as Optional, #result refers to the actual object, not the wrapper
• #root.method, #root.target, and #root.caches for references to the method, target object, and affected cache(s) respectively.
• Shortcuts for the method name (#root.methodName) and target class (#root.targetClass) are also available.
• Method arguments can be accessed by index. For instance the second argument can be accessed via #root.args[1], #p1 or #a1. Arguments can also be accessed by name if that information is available.

举例：

 @CachePut(cacheNames = "setmeal",key = "#setmealDTO.categoryId")

注意： 不同的注解对应支持生成key的方式可能不一样，比如@Chacheable中就不支持#result的形式，所以使用的时候可以通过 Ctrl +鼠标点击key跳转到源文件中去查看。

举例：
实现思路如下：

• 导入Spring Cache和Redis相关maven坐标
• 在启动类上加入@EnableCaching注解，开启缓存注解功能
• 在用户端接口查询 方法上加入@Cacheable注解
• 在管理端接口数据库增、删改等方法上加入CacheEvict注解

@CacheAble举例：

    /**
     * 条件查询
     * @param categoryId
     * @return
     */
    @GetMapping("list")
    @ApiOperation("根据分类id查询套餐")
    // key为： setmealCache::categoryId值， Redis存储的value为list方法的返回结果
    @Cacheable(cacheNames = "setmealCache", key = "#categoryId") 
    public Result<List<Setmeal>> list(Long categoryId){
        Setmeal setmeal = new Setmeal();
        setmeal.setCategoryId(categoryId);
        setmeal.setStatus(StatusConstant.ENABLE);
        List<Setmeal> etmealVOList = setmealService.list(setmeal);
        return Result.success(etmealVOList);
    }

@CacheEvic举例：
精确清理：

    /**
     * 新增套餐
     * @param setmealDTO
     * @return
     */
    @PostMapping
    @ApiOperation("新增套餐")
    @CacheEvict(cacheNames = "setmealCache",key = "#setmealDTO.categoryId")
    public Result save(@RequestBody SetmealDTO setmealDTO){
        log.info("新增套餐:{}",setmealDTO);
        setmealService.save(setmealDTO);
        return Result.success();
    }

全部清理：

    /**
     * 批量删除套餐
     * @param ids
     * @return
     */
    @DeleteMapping
    @ApiOperation("批量删除套餐")
    @CacheEvict(cacheNames = "setmealCache",allEntries = true)
    public Result deleteBatch(Long[] ids){
        setmealService.deleteBatch(ids);
        return Result.success();
    }