Spring Cache 缓存失效、过期、清理与高级用法

前置知识

建议你已掌握 Spring Cache 基础与常用实现配置。

目录

• Spring Cache 缓存失效、过期、清理与高级用法
  • 目录
  • 缓存失效策略与原理
  • 过期与清理机制
  • @CacheEvict 高级用法
  • 条件缓存与同步刷新
  • 缓存穿透与雪崩防护
  • 实战代码示例
  • 常见问题与小结

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缓存失效策略与原理

• 定时过期：缓存数据在设定时间后自动失效（如 expireAfterWrite、expireAfterAccess）
• 主动清理：通过 @CacheEvict 注解或 CacheManager 手动清理
• 容量淘汰：超出最大容量后自动淘汰（如 Caffeine maximumSize）

过期与清理机制

• Caffeine/Redis 等实现支持多种过期策略
• 可通过 yml 配置过期时间、最大容量等
• Redis 支持持久化，Caffeine 为本地内存

Caffeine 过期配置示例

spring:
  cache:
    caffeine:
      spec: maximumSize=1000,expireAfterWrite=10m,expireAfterAccess=5m

Redis 过期配置示例

spring:
  cache:
    redis:
      time-to-live: 600000 # 10分钟，单位毫秒

@CacheEvict 高级用法

• @CacheEvict 支持按 key、按 cacheName、全部清理、条件清理等
• 常用于数据更新、删除、批量清理等场景

批量与全部清理示例

// 删除单个缓存
@CacheEvict(value = "user", key = "#id")
public void deleteUser(Long id) { ... }

// 批量清理
@CacheEvict(value = "user", allEntries = true)
public void clearUserCache() { ... }

// 条件清理
@CacheEvict(value = "user", key = "#id", condition = "#id > 100")
public void evictIfLargeId(Long id) { ... }

条件缓存与同步刷新

• @Cacheable 支持 condition、unless 表达式，灵活控制缓存
• sync = true 支持同步刷新，防止缓存击穿（Caffeine 支持）

条件缓存与同步刷新示例

// 仅缓存 id > 100 的结果
@Cacheable(value = "user", key = "#id", condition = "#id > 100")
public User getUser(Long id) { ... }

// 方法返回 null 不缓存
@Cacheable(value = "user", key = "#id", unless = "#result == null")
public User getUserOrNull(Long id) { ... }

// 同步刷新（防止击穿）
@Cacheable(value = "user", key = "#id", sync = true)
public User getUserSync(Long id) { ... }

缓存穿透与雪崩防护

• 缓存穿透：查询不存在的数据，缓存未命中导致频繁访问数据库
  • 解决：对空结果也缓存，或用布隆过滤器
• 缓存雪崩：大量缓存同一时间失效，导致后端压力骤增
  • 解决：过期时间加随机、分批失效、限流

防护代码片段

// 防止穿透：空对象也缓存
@Cacheable(value = "user", key = "#id", unless = "#result == null")
public User getUser(Long id) { ... }

// 雪崩防护：过期时间加随机（Redis配置）
spring:
  cache:
    redis:
      time-to-live: 600000 # 10分钟
      key-prefix: user:
      # 可在业务中为不同key设置不同ttl

实战代码示例

CacheEvictDemo.java

@Service
public class CacheEvictDemo {
    // 删除单个缓存
    @CacheEvict(value = "user", key = "#id")
    public void deleteUser(Long id) { /* ... */ }

    // 批量清理
    @CacheEvict(value = "user", allEntries = true)
    public void clearUserCache() { /* ... */ }

    // 条件清理
    @CacheEvict(value = "user", key = "#id", condition = "#id > 100")
    public void evictIfLargeId(Long id) { /* ... */ }
}

常见问题与小结

常见问题

1. 缓存未及时失效：检查 @CacheEvict 是否正确、allEntries 用法
2. 缓存击穿/雪崩：合理设置过期时间、同步刷新、限流
3. 空对象未缓存：unless/condition 表达式控制
4. 批量清理无效：确认 allEntries=true，cacheName 正确

• 合理配置过期、清理策略，防止缓存穿透与雪崩
• 推荐结合 condition、unless、sync 等高级用法
• 后续将介绍 Spring Cache 实战技巧、性能优化与常见问题

本文为 Spring Cache 系列教程第三篇，下一篇将介绍实战技巧、性能优化与常见问题，敬请期待！