Caching in Spring Boot nutzen

Optimierung durch Caching

Bei Methoden, die idempotent sind, also zu einem Parameter immer den gleichen Wert liefern, kann Spring einen Cache zur Optimierung einsetzen.

  • Im Grunde ist der Cache ein Assoziativspeicher, der die Methodenparameter als Schlüssel nutzt.

Beispiele:

  • Berechnen einer Prüfsumme
  • Dateiinhalt
  • DNS-Cache

Achtung: Gewisse Cache-Inhalte können nach einer Zeit ungültig werden.

Caching in Spring

Um das Caching zu aktivieren annotiert man

  1. eine @Configuration mit @EnableCaching
  2. eine public (!!!) Methode mit @Cacheable und vergibt einen Cache-Namen.

@Cacheable-Beispiel (1/2)

@Component
class Hash {

  @Cacheable( "md5" )
  public byte[] md5( String text ) {

    System.out.println( "hash: " + text );
    try {
      MessageDigest md = MessageDigest.getInstance( "MD5" );
      return md.digest( text.getBytes( StandardCharsets.UTF_8 ) );
    }
    catch ( NoSuchAlgorithmException e ) {
      throw new IllegalStateException( e );
    }
  }
}

@Cacheable-Beispiel (2/2)

Wir können Hash injizieren

@Autowired
Hash hash;

und nutzen

byte[] md5_1 = hash.md5( "tutego" );
byte[] md5_2 = hash.md5( "tutego" );
System.out.println( Arrays.equals( md5_1, md5_2 ) ); // true

System.out.println( hash.getClass() ); // com.tutego.boot.basic.Hash$$EnhancerBySpringCGLIB$$4548965

Ausblick (1/2)

  • Spring generiert den Schlüssel zum Cache aus den Argumente. Man kann kann eigene KeyGenerator en verwenden.
  • Mit der SpEL lassen sich von Anfrageobejkte zum Beispiel die Schlüssel erfragen, etwa so @Cacheable(cacheNames="books", key="#isbn.rawNumber") .
  • Unter Umständen sollen große Objekte nicht in den Cache, hier kann man eine Bedingung angeben: @Cacheable(cacheNames="book", condition="#name.length() < 32")
  • Ist eine Methode mit @CachePut annotiert, kann man den Cache selbst füllen, bzw. Werte überschreiben.
  • Ist eine Methode mit @CacheEvict annotiert, etwa @CacheEvict(cacheNames="books", allEntries=true) public void clear() wird der Cache gelöscht.

Ausblick (2/2)

Das Spring Framework kann automatisch diverse Caching-Implementierung nutzen.

  • Standardmäßig ist es eine ConcurrentHashMap.
  • Unterstützt werden u.a.: EhCache 2.x, Hazelcast, Infinispan, Couchbase, Redis, Caffeine.
  • Spring erkennt anhand des Eintrags im Klassenpfad, was gewünscht ist.

In der application.[properties|yml] lassen sich dann Dinge wie Lebensdauer, Größe, etc. extern konfigurieren.

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