Spring Cache 抽象與實戰：@Cacheable、@CacheEvict、@CachePut 完整指南

Spring Cache 提供宣告式快取抽象，支援 JDK ConcurrentMap、Ehcache、Caffeine、Redis 等多種後端。核心三大註解：@Cacheable（讀+寫）、@CacheEvict（刪除）、@CachePut（僅寫）。

核心註解對照

基本配置

<beans xmlns:cache="https://www.springframework.org/schema/cache">
    <cache:annotation-driven />
</beans>

儲存策略一：ConcurrentMap（簡單/開發環境）

<bean id="cacheManager" class="org.springframework.cache.support.SimpleCacheManager">
    <property name="caches">
        <set>
            <bean class="org.springframework.cache.concurrent.ConcurrentMapCacheFactoryBean" p:name="default"/>
            <bean class="org.springframework.cache.concurrent.ConcurrentMapCacheFactoryBean" p:name="books"/>
        </set>
    </property>
</bean>

對應註解：@Cacheable(value="books")

儲存策略二：Ehcache（生產環境常用）

<bean id="cacheManager" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheCacheManager" 
      p:cache-manager-ref="ehcache"/>
<bean id="ehcache" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheManagerFactoryBean" 
      p:config-location="ehcache.xml"/>

ehcache.xml 定義快取區域、過期策略、持久化等。

進階用法

條件式快取

@Cacheable(value="books", condition="#isbn.length() > 10")
public Book findBook(String isbn) { ... }

@Cacheable(value="books", unless="#result == null")
public Book findBook(String isbn) { ... }

自定義 Key 生成

@Cacheable(value="books", key="#isbn")
@Cacheable(value="books", key="T(com.example.util.KeyGenerator).generate(#root.args)")

多快取操作組合

@Caching(evict = {
    @CacheEvict(value="books", key="#isbn"),
    @CacheEvict(value="bookStats", allEntries=true)
})
public void updateBook(String isbn, Book book) { ... }

Spring 3.1 之前版本相容

引入 ehcache-spring-annotations 依賴，使用 @Cacheable、@TriggersRemove 註解，配置 ehcache:annotation-driven。

最佳實踐建議

1. 快取名稱語義化：按業務域劃分（users、products、orders）
2. TTL 策略：Ehcache <expiry> 配置 timeToLiveSeconds/timeToIdleSeconds
3. 快取穿透防護：空值快取（@Cacheable(unless="#result==null") 反向）、佈隆過濾器
4. 快取雪崩防護：過期時間加隨機抖動、多級快取
5. 監控指標：命中率、驅逐數、平均獲取延遲