Spring Boot 缓存与验证码生成
Spring Boot 缓存与验证码生成
1. 缓存配置与实现
1.1 缓存注解说明
在Spring Boot中，缓存注解的使用需要遵循以下规范：
@Cacheable(value = "simCode", key = "#phone")
public String generateSimCode(String phone) {// 验证码生成逻辑
}
@Cacheable：用于缓存方法返回值，当相同参数再次调用时直接返回缓存结果@CachePut：用于更新缓存数据，适用于需要保证数据实时性的场景@CacheEvict：用于清除缓存数据，常用于数据变更时的清理操作
1.2 缓存键值设计
缓存键值设计需遵循以下原则：
- 使用业务标识符作为前缀（如
simCode） - 参数值作为键值（如
phone） - 避免使用动态生成的UUID等不可预测值
2. 验证码生成工具类
2.1 核心算法实现
public class CodeUtils {private static final String[] ZERO_PAD = {"000000", "00000", "0000", "000", "00", "0"};public static String generateCode(String phone) {long code = 0;// 第一次加密处理code = encrypt(phone);// 第二次加密处理code = encrypt(code);// 补零处理String codeStr = String.format("%06d", code);return codeStr;}private static long encrypt(Object input) {// 实现加密算法return 0;}
}
2.2 补零处理机制
补零处理采用动态数组匹配策略：
- 将数字转换为字符串
- 根据位数选择对应的补零模板
- 生成6位数的验证码
String codeStr = String.format("%06d", code);
// 示例：123 -> 000123
3. 缓存策略优化
3.1 缓存失效机制
@Cacheable(value = "simCode", key = "#phone", unless = "#result == null")
public String generateSimCode(String phone) {// 验证码生成逻辑
}
unless：指定缓存失效条件- 设置合理的缓存过期时间（如60秒）
- 避免缓存污染（如无效数据占用缓存空间）
3.2 缓存更新策略
@CachePut(value = "simCode", key = "#phone")
public String updateSimCode(String phone, String newCode) {// 更新缓存逻辑
}
- 适用于需要保证数据实时性的场景
- 与
@Cacheable配合使用可实现数据同步
4. 测试与验证
4.1 测试用例设计
| 测试场景 | 预期结果 | 验证方法 |
|---|---|---|
| 同一手机号连续请求 | 返回相同验证码 | 检查缓存命中率 |
| 不同手机号请求 | 返回不同验证码 | 验证码唯一性校验 |
| 超时重发请求 | 返回新验证码 | 检查缓存失效时间 |
4.2 性能优化建议
- 使用Redis等分布式缓存替代本地缓存
- 设置合理的缓存过期时间（建议60-120秒）
- 对高频访问接口进行缓存预热
- 使用缓存穿透防护机制（如布隆过滤器）
5. 附录
5.1 术语解释
- 缓存穿透：查询一个不存在的数据，导致数据库压力过大
- 缓存击穿：某个热点数据过期后，大量请求同时查询导致数据库压力
- 缓存雪崩：大量缓存同时失效，导致数据库瞬时压力激增
5.2 代码规范
- 使用
@Cacheable注解时，确保方法参数可序列化 - 缓存键值应包含业务标识符和参数组合
- 避免在缓存中存储敏感数据
- 定期清理过期缓存数据
本文档基于Spring Boot框架实现，实际开发中需根据具体业务需求调整缓存策略和验证码生成算法。建议结合Redis等分布式缓存系统实现更高效的缓存管理方案。