外观
SpringBoot整合Caffeine、Redisson多级缓存架构实战
来源:语雀原文 | 整理日期:2026-09-22
SpringBoot ,Caffeine,Redisson两级缓存
问题说明
在高性能的服务架构设计中,缓存是一个不可或缺的环节。在实际的项目中,我们通常会将一些热点数据存储到Redis或MemCache这类缓存中间件中,只有当缓存的访问没有命中时再查询数据库。在提升访问速度的同时,也能降低数据库的压力。
如果只用一种缓存,要么会有较大的网络消耗(如Redis),要么就是内存占用太大(如Caffeine这种应用内存缓存)。在很多场景下,可以结合起来实现一、二级缓存的方式,能够很大程度提高应用的处理效率。
随着不断的发展,这一架构也产生了改进,在一些场景下可能单纯使用Redis类的远程缓存已经不够了,还需要进一步配合本地缓存使用,例如Guava cache或Caffeine,从而再次提升程序的响应速度与服务性能。于是,就产生了使用本地缓存作为一级缓存,再加上远程缓存作为二级缓存的两级缓存架构。

简介
缓存、两级缓存
一级缓存:
Caffeine是一个一个高性能的 Java 缓存库;使用 Window TinyLfu 回收策略,提供了一个近乎最佳的命中率。优点数据就在应用内存所以速度快。缺点受应用内存的限制,所以容量有限;没有持久化,重启服务后缓存数据会丢失;在分布式环境下缓存数据数据无法同步;
二级缓存:
redis是一高性能、高可用的key-value数据库,支持多种数据类型,支持集群,和应用服务器分开部署易于横向扩展。优点支持多种数据类型,扩容方便;有持久化,重启应用服务器缓存数据不会丢失;他是一个集中式缓存,不存在在应用服务器之间同步数据的问题。缺点每次都需要访问redis存在IO浪费的情况。
当使用缓存的时候,一般是如下的流程:
图片未下载,远端拒绝访问或地址失效。 图片原链接
从流程图中可以看出,为了使用缓存,在原有业务处理的基础上,增加了很多对于缓存的操作,如果将这些耦合到业务代码当中,开发起来就有很多重复性的工作,并且不太利于根据代码去理解业务。
Caffeine
Caffeine是一个基于Google开源的Guava设计理念的一个高性能内存缓存,使用java8开发,spring boot引入Caffeine后已经逐步废弃Guava的整合了。Caffeine源码及介绍地址:caffeine
caffeine提供了多种缓存填充策略、值回收策略,同时也包含了缓存命中次数等统计数据,对缓存的优化能够提供很大帮助
caffeine的介绍可以参考:详细介绍高性能Java缓存库Caffeine_java_脚本之家
这里简单说下caffeine基于时间的回收策略有以下几种:
expireAfterAccess:访问后到期,从上次读或写发生后的过期时间
expireAfterWrite:写入后到期,从上次写入发生之后的过期时间
自定义策略:到期时间由实现Expiry接口后单独计算
准备
集成Redission:SpringBoot 整合Redisson重写cacheName支持多参数
java
<!--caffeine-->
<dependency>
<groupId>com.github.ben-manes.caffeine</groupId>
<artifactId>caffeine</artifactId>
</dependency>配置文件
增加本地缓存是为了解决高并发下频繁查询Redis的问题,配置了expireAfterWrite最后一次写入或访问后经过固定时间过期为30秒,例如一次访问一个页面一直刷新,在30秒内无论怎么刷新都会走本地缓存,而且就算在29秒重新获取了缓存,也会重新计算30秒
@EnableCaching开启缓存功能,也可以加在启动类上
java
package com.tuling.redisson.config;
import com.tuling.redisson.manager.PlusSpringCacheManager;
import com.github.benmanes.caffeine.cache.Cache;
import com.github.benmanes.caffeine.cache.Caffeine;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration;
import org.springframework.cache.CacheManager;
import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
* 缓存配置
*
* @author TianMing
*/
@Configuration
@EnableCaching
public class CacheConfig {
/**
* caffeine 本地缓存处理器
*/
@Bean
public Cache<Object, Object> caffeine() {
return Caffeine.newBuilder()
// 设置最后一次写入或访问后经过固定时间过期
.expireAfterWrite(30, TimeUnit.SECONDS)
// 初始的缓存空间大小
.initialCapacity(100)
// 缓存的最大条数
.maximumSize(1000)
.build();
}
/**
* 自定义缓存管理器 整合spring-cache
*/
@Bean
public CacheManager cacheManager() {
return new PlusSpringCacheManager();
}
}装饰器
put方法是cache使用的也就是Redission ,会自动加上cacheNames
而caffeine不使用cacheNames ,get方法的key是哪个就会缓存哪个key
所以为了解决key相同,cacheNames 不同的问题增加了getUniqueKey方法 getName( ) = cacheNames
一个CacheNams对应一个Cache对象
java
package org.dromara.common.redis.manager;
import cn.hutool.core.lang.Console;
import org.dromara.common.core.utils.SpringUtils;
import org.springframework.cache.Cache;
import java.util.concurrent.Callable;
/**
* Cache 装饰器模式(用于扩展 Caffeine 一级缓存)
*
* @author TianMing
*/
public class CaffeineCacheDecorator implements Cache {
private static final com.github.benmanes.caffeine.cache.Cache<Object, Object>
CAFFEINE = SpringUtils.getBean("caffeine");
private final Cache cache;
public CaffeineCacheDecorator(Cache cache) {
this.cache = cache;
}
@Override
public String getName() {
return cache.getName();
}
@Override
public Object getNativeCache() {
return cache.getNativeCache();
}
public String getUniqueKey(Object key) {
return cache.getName() + ":" + key;
}
@Override
public ValueWrapper get(Object key) {
Object o = CAFFEINE.get(getUniqueKey(key), k -> cache.get(key));
Console.log("redisson caffeine -> key: " + getUniqueKey(key) + ",value:" + o);
return (ValueWrapper) o;
}
@SuppressWarnings("unchecked")
public <T> T get(Object key, Class<T> type) {
Object o = CAFFEINE.get(getUniqueKey(key), k -> cache.get(key, type));
Console.log("redisson caffeine -> key: " + getUniqueKey(key) + ",value:" + o);
return (T) o;
}
@Override
public void put(Object key, Object value) {
cache.put(key, value);
}
public ValueWrapper putIfAbsent(Object key, Object value) {
return cache.putIfAbsent(key, value);
}
@Override
public void evict(Object key) {
evictIfPresent(key);
}
public boolean evictIfPresent(Object key) {
boolean b = cache.evictIfPresent(key);
if (b) {
CAFFEINE.invalidate(getUniqueKey(key));
}
return b;
}
@Override
public void clear() {
cache.clear();
}
public boolean invalidate() {
return cache.invalidate();
}
@SuppressWarnings("unchecked")
@Override
public <T> T get(Object key, Callable<T> valueLoader) {
Object o = CAFFEINE.get(getUniqueKey(key), k -> cache.get(key, valueLoader));
Console.log("redisson caffeine -> key: " + getUniqueKey(key) + ",value:" + o);
return (T) o;
}
}修改自定义PlusSpringCacheManager,注入装饰器
图片未下载,远端拒绝访问或地址失效。 图片原链接
使用
java
@Cacheable(cacheNames = "demo:cache#60s#10m#20", key = "#key", condition = "#key != null")
@GetMapping("/test1")
public R<String> test1(String key, String value) {
System.out.println("test1-->调用方法体");
return R.ok("操作成功", value);
}因为@Cacheable注解上来就会调用get方法,所以可以触发本地缓存,@CachePut注解则不行
图片未下载,远端拒绝访问或地址失效。 图片原链接
查看源码可知,如果一级没有获取到,则获取二级
图片未下载,远端拒绝访问或地址失效。 图片原链接
缓存工具类
java
package com.tuling.redisson.utils;
import lombok.AccessLevel;
import lombok.NoArgsConstructor;
import org.redisson.api.RMap;
import org.springframework.cache.Cache;
import org.springframework.cache.CacheManager;
import java.util.Set;
/**
* 缓存操作工具类 {@link }
*
* @author TianMing
* @date 2022/8/13
*/
@NoArgsConstructor(access = AccessLevel.PRIVATE)
@SuppressWarnings(value = {"unchecked"})
public class CacheUtils {
private static final CacheManager CACHE_MANAGER = SpringUtils.getBean(CacheManager.class);
/**
* 获取缓存组内所有的KEY
*
* @param cacheNames 缓存组名称
*/
public static Set<Object> keys(String cacheNames) {
RMap<Object, Object> rmap = (RMap<Object, Object>) CACHE_MANAGER.getCache(cacheNames).getNativeCache();
return rmap.keySet();
}
/**
* 获取缓存值
*
* @param cacheNames 缓存组名称
* @param key 缓存key
*/
public static <T> T get(String cacheNames, Object key) {
Cache.ValueWrapper wrapper = CACHE_MANAGER.getCache(cacheNames).get(key);
return wrapper != null ? (T) wrapper.get() : null;
}
/**
* 保存缓存值
*
* @param cacheNames 缓存组名称
* @param key 缓存key
* @param value 缓存值
*/
public static void put(String cacheNames, Object key, Object value) {
CACHE_MANAGER.getCache(cacheNames).put(key, value);
}
/**
* 删除缓存值
*
* @param cacheNames 缓存组名称
* @param key 缓存key
*/
public static void evict(String cacheNames, Object key) {
CACHE_MANAGER.getCache(cacheNames).evict(key);
}
/**
* 清空缓存值
*
* @param cacheNames 缓存组名称
*/
public static void clear(String cacheNames) {
CACHE_MANAGER.getCache(cacheNames).clear();
}