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Spring Cache 是 Spring Framework 提供的一个抽象层，用于简化应用程序中的缓存管理。它允许开发者以声明式的方式将缓存添加到应用中，而不需要手动编写冗长的缓存逻辑代码。Spring Cache 通过提供一系列注解和配置选项，使得集成缓存变得非常简单。将 Redis 集成到 Spring 应用程序中，并将其作为 Spring Cache 的缓存提供者。这样做的好处是可以在开发过程中专注于业务逻辑的实现，只需通过 Spring Cache 提供的简单注解即可完成复杂的缓存管理任务。与此同时，你还能享受到 Redis 提供的高效性能和丰富的功能特性。这种方法不仅提高了开发效率，还增强了应用的可扩展性和性能表现。

Spring Cache主要特性

1. 声明式缓存：通过使用注解（如 @Cacheable, @CachePut, @CacheEvict 等），可以非常方便地在方法上定义缓存行为。
2. 多种缓存实现支持：Spring Cache 抽象层支持多种缓存解决方案，包括但不限于 Ehcache, Hazelcast, Infinispan, JCache (JSR-107), Guava Cache, Caffeine, Redis 等。
3. 灵活的配置：可以通过 XML 配置、Java Config 或者自动配置来设置缓存管理器（Cache Manager）。
4. 条件缓存：可以根据特定条件决定是否执行缓存操作（例如，使用 condition 属性）。
5. SpEL 支持：可以在注解中使用 Spring Expression Language (SpEL) 来动态指定缓存键或其他属性值。

核心注解

1. @Cacheable

此注解通常用于查询操作，当调用被注解的方法时，如果缓存中存在对应的数据，则直接返回缓存结果，而不是执行方法体。

    @GetMapping("/list")@ApiOperation("根据分类id查询套餐")@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> list = setmealService.list(setmeal);return Result.success(list);}

• value: 指定缓存的名字。
• key: 可选参数，用来指定缓存的键。可以使用 SpEL 表达式。

2. @CachePut

与 @Cacheable 不同，@CachePut 总是会执行方法，并将方法的结果放入缓存中。适用于更新操作。

    @GetMapping("/{id}")@ApiOperation("根据id查询套餐")@CachePut(cacheNames = "setmealCache",key = "#categoryId")public Result<SetmealVO> getById(@PathVariable Long id) {SetmealVO setmealVO = setmealService.getByIdWithDish(id);return Result.success(setmealVO);}

3. @CacheEvict

用于清除缓存，适用于删除或无效化数据的操作。

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

• value: 指定缓存的名字。
• key: 用来指定缓存的键。可以使用 SpEL 表达式。

@CacheEvict(cacheNames = "setmealCache", allEntries = true)
public Result startOrStop(@PathVariable Integer status, Long id) {setmealService.startOrStop(status, id);return Result.success();
}

@CacheEvict(cacheNames = "setmealCache", allEntries = true) 被用来清除名为 setmealCache 的缓存中的所有条目。

• cacheNames/value：指定要操作的缓存名称。在这个例子中是 "setmealCache"。这两个属性是等价的，用 cacheNames 或者 value 来指定缓存名。

• allEntries：一个布尔值，默认为 false。如果设置为 true，则表示删除指定缓存中的所有条目。若为 false，则根据 key 属性（如果没有提供 key，则默认为空）来决定删除哪个具体的缓存项。在例子中，由于 allEntries = true，所以无论是否有特定的键被定义，都会清空整个 setmealCache 缓存。

• beforeInvocation：一个布尔值，默认为 false。如果设置为 true，那么缓存的清除会在方法调用之前发生；否则，在方法成功执行之后才会进行清除操作。这有助于处理方法执行过程中可能发生的异常情况，避免不必要的缓存清除。

• 使用 allEntries = true 会一次性清除指定缓存中的所有条目，这对于缓存命中率和性能有一定的影响，特别是在缓存非常大的情况下。因此，应该谨慎使用，并确保这是必要的操作。

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不是所有 Redis 的功能都可以通过 Spring Cache 注解实现。

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✅ Spring Cache 注解能做什么？

Spring Cache 的设计初衷是简化缓存操作，提供一种统一的、声明式的缓存管理方式，适用于常见的缓存场景，比如：

• 缓存方法结果（@Cacheable）
• 更新缓存（@CachePut）
• 删除缓存（@CacheEvict）
• 组合多个缓存操作（@Caching）

这些注解非常适合用于：

• 读多写少的业务场景（如查询接口）
• 需要缓存方法返回值的场景
• 避免重复执行耗时操作（如数据库查询）

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❌ Spring Cache 注解不能做什么？

虽然 Spring Cache 很方便，但它是一个抽象层，只封装了缓存操作中最常见的部分。它并不能覆盖 Redis 所有的强大功能。以下是一些 Spring Cache 注解无法实现或难以实现的功能：

Redis 功能	Spring Cache 注解是否支持
字符串、哈希、列表、集合、有序集合等数据结构操作	❌ 不支持，需使用 RedisTemplate 或 StringRedisTemplate
发布/订阅消息（Pub/Sub）	❌ 不支持
Lua 脚本执行	❌ 不支持
分布式锁（SETNX / RedLock）	❌ 不支持
HyperLogLog、Geo、Bitmap 等高级数据结构	❌ 不支持
批量操作（Pipeline）	❌ 不支持
事务（MULTI / EXEC）	❌ 不支持
TTL、KEYS、SCAN 等管理命令	❌ 不支持
自定义缓存过期策略（比如不同 key 有不同的 TTL）	⚠️ 部分支持，但不够灵活

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🛠️ 举个例子：

场景：缓存用户信息

@Cacheable("user")
public User getUserById(Long id) {return userRepository.findById(id);
}

✅ 适合用 Spring Cache，因为这是个典型的“查数据库缓存结果”的场景。

场景：实现一个分布式锁

Boolean success = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock_key", "locked", 30, TimeUnit.SECONDS);

❌ 无法用 Spring Cache 实现，必须用 RedisTemplate 直接操作 Redis。

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✅ 什么时候用 Spring Cache？

• 你只需要缓存方法的返回值。
• 你希望代码更简洁，不想写大量缓存逻辑。
• 你希望统一管理缓存策略（如过期时间、缓存名称）。
• 你未来可能更换缓存实现（比如从 Redis 换成 Caffeine）。

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❌ 什么时候要直接使用 RedisTemplate？

• 你需要使用 Redis 的高级功能（如 Hash、List、Pub/Sub、Lua、分布式锁等）。
• 你需要更细粒度地控制 Redis 操作（如 Pipeline、事务）。
• 你需要实现一些缓存抽象层无法覆盖的特殊逻辑。

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✅ 最佳实践：结合使用

在实际项目中，推荐结合使用 Spring Cache 和 RedisTemplate：

• 对于通用的缓存需求（如方法结果缓存），使用 Spring Cache 注解。
• 对于需要 Redis 高级特性的场景，使用 RedisTemplate 直接操作 Redis。

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🧠 总结一句话：

Spring Cache 注解只能覆盖 Redis 的部分缓存功能，不能替代 Redis 的全部能力。
对于复杂的 Redis 操作，仍需使用 RedisTemplate。

如果正在开发一个中大型项目，建议：

• 对通用缓存逻辑使用 Spring Cache 注解；
• 对 Redis 高级功能单独封装成 Redis 工具类或服务类，使用 RedisTemplate 来实现。

这样既能享受注解带来的便捷，又能保留 Redis 的灵活性和强大功能。

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1. 字符串、哈希、列表、集合、有序集合等数据结构操作

Spring Cache 注解的支持情况：

• 不支持。Spring Cache 主要用于缓存方法的结果，并不直接支持对 Redis 的各种数据类型（如字符串、哈希、列表、集合和有序集合）的操作。

解决方案：
使用 RedisTemplate 或 StringRedisTemplate 来进行更复杂的 Redis 数据类型操作。

示例：字符串操作

@Autowired
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;public void stringOperationsExample(String key, String value) {// 设置字符串值stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, value);// 获取字符串值String retrievedValue = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);System.out.println("Retrieved Value: " + retrievedValue);
}

示例：哈希操作

public void hashOperationsExample(String key, String field, String value) {// 设置哈希表中的字段值stringRedisTemplate.opsForHash().put(key, field, value);// 获取哈希表中字段的值Object fieldValue = stringRedisTemplate.opsForHash().get(key, field);System.out.println("Field Value: " + fieldValue);
}

示例：列表操作

public void listOperationsExample(String key, String... values) {// 右侧插入元素到列表for (String value : values) {stringRedisTemplate.opsForList().rightPush(key, value);}// 获取列表中的所有元素List<String> elements = stringRedisTemplate.opsForList().range(key, 0, -1);System.out.println("List Elements: " + elements);
}

示例：集合操作

public void setOperationsExample(String key, String... members) {// 添加成员到集合for (String member : members) {stringRedisTemplate.opsForSet().add(key, member);}// 获取集合中的所有成员Set<String> membersSet = stringRedisTemplate.opsForSet().members(key);System.out.println("Members of Set: " + membersSet);
}

示例：有序集合操作

public void sortedSetOperationsExample(String key, String member, double score) {// 添加成员到有序集合并指定分数stringRedisTemplate.opsForZSet().add(key, member, score);// 获取有序集合中的所有成员及其分数Set<ZSetOperations.TypedTuple<String>> tuples = stringRedisTemplate.opsForZSet().rangeWithScores(key, 0, -1);tuples.forEach(tuple -> System.out.println("Member: " + tuple.getValue() + ", Score: " + tuple.getScore()));
}

2. 发布/订阅消息（Pub/Sub）

Spring Cache 注解的支持情况：

• 不支持。Spring Cache 不支持发布/订阅模式。

解决方案：
使用 RedisTemplate 进行发布/订阅操作。

@Autowired
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;// 订阅者
public void subscribeToChannel(String channelName) {stringRedisTemplate.getConnectionFactory().getConnection().subscribe((message, pattern) -> {System.out.println("Received message on channel [" + new String(pattern) + "] with content: " + new String(message.getBody()));}, channelName.getBytes());
}// 发布者
public void publishToChannel(String channelName, String message) {stringRedisTemplate.convertAndSend(channelName, message);
}

3. Lua 脚本执行

Spring Cache 注解的支持情况：

• 不支持。Spring Cache 不支持执行 Lua 脚本。

解决方案：
使用 RedisTemplate 执行 Lua 脚本。

@Autowired
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;public void executeLuaScript() {DefaultRedisScript<Long> redisScript = new DefaultRedisScript<>();redisScript.setScriptSource(new ResourceScriptSource(new ClassPathResource("lua_script.lua")));redisScript.setResultType(Long.class);List<String> keys = Arrays.asList("key1", "key2");Long result = stringRedisTemplate.execute(redisScript, keys, "arg1");System.out.println("Lua Script Result: " + result);
}

4. 分布式锁（SETNX / RedLock）

Spring Cache 注解的支持情况：

• 不支持。Spring Cache 不支持分布式锁机制。

解决方案：
使用 RedisTemplate 实现分布式锁。

@Autowired
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;public boolean acquireLock(String lockKey, long timeout) throws InterruptedException {long millisecondsTimeout = System.currentTimeMillis() + timeout;while (System.currentTimeMillis() < millisecondsTimeout) {Boolean success = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, "locked", Duration.ofMinutes(1));if (Boolean.TRUE.equals(success)) {return true;}Thread.sleep(100); // 等待一段时间后重试}return false;
}public void releaseLock(String lockKey) {stringRedisTemplate.delete(lockKey);
}

5. HyperLogLog、Geo、Bitmap 等高级数据结构

Spring Cache 注解的支持情况：

• 不支持。Spring Cache 不支持这些高级数据结构。

解决方案：
使用 RedisTemplate 操作这些高级数据结构。

Geo 操作示例：

public void geoOperationsExample() {stringRedisTemplate.opsForGeo().add("cities",new Point(13.361389, 38.115556), "Palermo",new Point(15.087269, 37.502669), "Catania");Distance distance = stringRedisTemplate.opsForGeo().distance("cities", "Palermo", "Catania", RedisGeoCommands.DistanceUnit.KILOMETERS);System.out.println("Distance between Palermo and Catania: " + distance.getValue() + " km");
}

6. 批量操作（Pipeline）

Spring Cache 注解的支持情况：

• 不支持。Spring Cache 不支持批量操作。

解决方案：
使用 RedisTemplate 进行批量操作。

public void pipelineOperationsExample() {List<Object> results = stringRedisTemplate.executePipelined((RedisCallback<String>) connection -> {connection.openPipeline();connection.set("key1".getBytes(), "value1".getBytes());connection.incr("key2".getBytes());return null;});System.out.println("Pipeline Results: " + results);
}

7. 事务（MULTI / EXEC）

Spring Cache 注解的支持情况：

• 不支持。Spring Cache 不支持事务操作。

解决方案：
使用 RedisTemplate 进行事务操作。

public void transactionOperationsExample() {stringRedisTemplate.execute(new SessionCallback<List<Object>>() {@Overridepublic List<Object> execute(RedisOperations operations) throws DataAccessException {operations.multi();operations.opsForValue().increment("key1");operations.opsForValue().increment("key2");return operations.exec(); // 执行并返回结果}});
}

8. TTL、KEYS、SCAN 等管理命令

Spring Cache 注解的支持情况：

• 部分支持。虽然可以设置全局的 TTL，但不能为每个键单独设置不同的 TTL。

解决方案：
使用 RedisTemplate 设置 TTL 和执行其他管理命令。

public void ttlOperationsExample(String key) {// 设置TTLstringRedisTemplate.expire(key, Duration.ofMinutes(10));
}public void scanKeysExample() {ScanOptions options = ScanOptions.scanOptions().match("*").count(100).build();Cursor<Map.Entry<byte[], byte[]>> cursor = stringRedisTemplate.executeWithStickyConnection(redisConnection -> new ConvertingCursor<>(redisConnection.scan(options),entry -> new AbstractMap.SimpleEntry<>(new String(entry.getKey()), new String(entry.getValue()))));while (cursor.hasNext()) {Map.Entry<String, String> entry = cursor.next();System.out.println("Key: " + entry.getKey() + ", Value: " + entry.getValue());}
}

通过上述例子可以看出，虽然 Spring Cache 提供了便捷的方式来管理缓存，但对于 Redis 的复杂功能，需要依赖 RedisTemplate 或 StringRedisTemplate 来实现。这种方式不仅保留了 Redis 的灵活性，同时也使得开发者能够充分利用 Redis 的强大功能。