理解缓存抽象

缓存与缓冲区

术语“缓冲区”和“缓存”往往可以互换使用，但是请注意，它们代表不同的东西。传统上，缓冲区用作数据在快实体和慢实体之间的中间临时存储，由于一方必须等待另一方（这会影响性能），缓冲区允许整个数据块（而不是小块）同时移动，从而缓解了这种情况。数据只从缓冲区写入和读取一次，此外，至少有一方知道缓冲区是可见的。

另一方面，缓存根据定义是隐藏的，并且任何一方都不知道缓存的发生，它还提高了性能，但是通过让相同的数据以快速方式多次读取来提高性能。

你可以在这里找到关于缓冲区和缓存之间差异的进一步解释。

缓存抽象的核心是将缓存应用于 Java 方法，从而根据缓存中可用的信息减少执行的次数，也就是说，每次调用目标方法时，抽象都会应用缓存行为，检查给定参数的方法是否已经执行。如果已执行，则返回缓存的结果，而不必执行实际的方法，如果方法尚未执行，则执行该方法，并缓存结果并返回给用户，以便在下次调用该方法时返回缓存的结果。这样，对于给定的一组参数，昂贵的方法（无论是 CPU 绑定的还是 IO 绑定的）只能执行一次，并且结果可以重用，而不必实际再次执行该方法，缓存逻辑被透明地应用，没有任何对调用程序的干扰。

这种方法只适用于保证为给定输入（或参数）返回相同输出（结果）的方法，无论执行了多少次。

缓存抽象提供了其他与缓存相关的操作，比如更新缓存内容或删除一个或所有条目的能力，如果缓存处理的数据在应用程序运行过程中可能发生更改，那么这些方法非常有用。

与其他在 Spring Framework 中的服务，缓存服务是一个抽象（不是缓存实现），需要使用实际的存储来存储缓存数据 — 也就是说，抽象使你不必写缓存逻辑但不提供实际的数据存储。这个抽象是由 org.springframework.cache.Cache 和org.springframework.cache.CacheManager接口实现。

Spring 提供了该抽象的一些实现：JDK 基于缓存的java.util.concurrent.ConcurrentMap、Ehcache 2.x、Gemfire 缓存、Caffeine 和 JSR-107 兼容缓存（例如 Ehcache 3.x）。

缓存抽象对多线程和多进程环境没有特殊的处理，因为这些特性是由缓存实现来处理的。

如果你有一个多进程环境（即部署在多个节点上的应用程序），则需要相应地配置缓存提供程序，根据你的用例，在多个节点上复制相同的数据就足够了，但是，如果在应用程序过程中更改数据，则可能需要启用其他传播机制。

缓存特定的项与通过编程缓存交互找到的典型 get-if-not-found-then- proceed-and-put-eventually 代码块是直接等价的，没有应用锁，几个线程可能试图同时加载相同的项，这同样适用于驱逐。如果多个线程试图同时更新或驱逐数据，则可以使用陈旧数据，某些缓存提供程序在该领域提供高级特性，有关详细信息，请参阅缓存提供程序的文档。

要使用缓存抽象，你需要考虑两个方面：

• 缓存声明：标识需要缓存的方法及其策略。
• 缓存配置：存储数据并从中读取数据的后备缓存。