07 - Spring Boot Caching

03/03/2025 - 4 phút

#spring-boot #spring-boot-features #spring-boot-caching

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về Spring Boot Caching, giúp tăng tốc hiệu suất ứng dụng bằng cách lưu trữ dữ liệu vào bộ nhớ đệm.

1. Giới Thiệu

Khi ứng dụng của bạn thực hiện các truy vấn dữ liệu phức tạp hoặc gọi API tốn nhiều tài nguyên, việc tăng tốc xử lý trở nên quan trọng. Spring Boot Caching cung cấp giải pháp lưu trữ dữ liệu vào bộ nhớ đệm (cache) giúp:

Giảm tải truy vấn cơ sở dữ liệu.
Tăng tốc độ phản hồi của API.
Tối ưu hóa hiệu suất ứng dụng bằng cách tránh xử lý lặp lại dữ liệu không thay đổi thường xuyên.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu cách kích hoạt caching trong Spring Boot, sử dụng các thư viện phổ biến như Ehcache, Redis, và cách quản lý bộ nhớ đệm hiệu quả.

2. Kích Hoạt Spring Boot Caching

2.1. Thêm Dependency

Spring Boot hỗ trợ caching mặc định thông qua annotation @Cacheable. Để sử dụng caching, bạn cần thêm dependency vào pom.xml:

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-cache</artifactId>
</dependency>

Ngoài ra, bạn có thể tích hợp Ehcache, Redis, Caffeine, v.v. để tối ưu hiệu suất.

Ví dụ, để sử dụng Ehcache, thêm:

<dependency>
    <groupId>org.ehcache</groupId>
    <artifactId>ehcache</artifactId>
</dependency>

2.2. Bật Caching Trong Ứng Dụng

Bạn cần kích hoạt caching bằng cách thêm annotation @EnableCaching vào lớp cấu hình chính của ứng dụng:

import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
@EnableCaching
public class CacheConfig {
}

Sau khi kích hoạt caching, bạn có thể sử dụng annotation @Cacheable để lưu trữ dữ liệu vào bộ nhớ đệm.

3. Sử Dụng Spring Boot Caching

3.1. Annotation `@Cacheable`

Annotation @Cacheable giúp lưu trữ dữ liệu vào bộ nhớ đệm để tránh truy vấn lại dữ liệu.

Ví dụ, ta có một service lấy thông tin sinh viên từ cơ sở dữ liệu:

import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class StudentService {
    private final StudentRepository studentRepository;
    
    public StudentService(StudentRepository studentRepository) {
        this.studentRepository = studentRepository;
    }
    
    @Cacheable(value = "students", key = "#id")
    public Student getStudentById(Long id) {
        System.out.println("Truy vấn cơ sở dữ liệu cho ID: " + id);
        return studentRepository.findById(id).orElse(null);
    }
}

Khi phương thức getStudentById() được gọi lần đầu tiên, dữ liệu sẽ được lấy từ database và lưu vào cache “students”.

Nếu gọi lần thứ hai với cùng id, dữ liệu sẽ được lấy từ cache thay vì truy vấn database.

3.2. Annotation `@CachePut` - Cập Nhật Cache

Nếu bạn muốn cập nhật dữ liệu trong cache sau mỗi lần thay đổi, sử dụng @CachePut:

@CachePut(value = "students", key = "#student.id")
public Student updateStudent(Student student) {
    return studentRepository.save(student);
}

Mỗi lần cập nhật, cache sẽ được làm mới để đảm bảo dữ liệu luôn chính xác.

3.3. Annotation `@CacheEvict` - Xóa Cache

Khi dữ liệu bị xóa khỏi database, bạn cần xóa dữ liệu trong cache để tránh lỗi dữ liệu cũ:

@CacheEvict(value = "students", key = "#id")
public void deleteStudent(Long id) {
    studentRepository.deleteById(id);
}

Nếu bạn muốn xóa toàn bộ cache:

@CacheEvict(value = "students", allEntries = true)
public void clearAllCache() {
}

4. Cấu Hình Ehcache Trong Spring Boot

4.1. Thêm File Cấu Hình Ehcache

Tạo file ehcache.xml trong thư mục resources:

<config xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
        xmlns="http://www.ehcache.org/v3"
        xsi:schemaLocation="http://www.ehcache.org/v3 http://www.ehcache.org/schema/ehcache-core-3.0.xsd">
    <cache alias="students">
        <heap unit="entries">100</heap>
        <expiry>
            <ttl unit="seconds">300</ttl>
        </expiry>
    </cache>
</config>

Cấu hình trên:

Lưu tối đa 100 bản ghi vào cache.
Hết hạn sau 300 giây (5 phút).

4.2. Tích Hợp Ehcache Trong Spring Boot

Tạo CacheConfig.java để khai báo Ehcache:

import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.cache.jcache.JCacheManagerFactoryBean;

@Configuration
@EnableCaching
public class CacheConfig {
    @Bean
    public JCacheManagerFactoryBean cacheManager() {
        JCacheManagerFactoryBean bean = new JCacheManagerFactoryBean();
        bean.setCacheManagerUri(getClass().getResource("/ehcache.xml").toURI());
        return bean;
    }
}

5. Tích Hợp Redis Làm Cache

Redis là một bộ nhớ đệm nhanh chóng và phổ biến, giúp tối ưu caching ở mức phân tán.

5.1. Thêm Dependency Redis

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

5.2. Cấu Hình Redis Trong `application.properties`

spring.redis.host=localhost
spring.redis.port=6379

5.3. Tích Hợp Redis Trong Spring Boot

import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.connection.lettuce.LettuceConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;

@Configuration
@EnableCaching
public class RedisConfig {
    @Bean
    public LettuceConnectionFactory redisConnectionFactory() {
        return new LettuceConnectionFactory();
    }

    @Bean
    public RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate() {
        RedisTemplate<Object, Object> template = new RedisTemplate<>();
        template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory());
        return template;
    }
}

6. Kết Luận

Spring Boot Caching giúp tăng tốc ứng dụng bằng cách lưu trữ dữ liệu vào bộ nhớ đệm, giảm tải cho cơ sở dữ liệu.

Tóm tắt:

Sử dụng @Cacheable, @CachePut, @CacheEvict để quản lý cache.
Tích hợp với Ehcache hoặc Redis để tối ưu caching.
Tăng tốc phản hồi API và giảm tải truy vấn database.

👉 Trong bài viết tiếp theo, chúng ta sẽ tìm hiểu về Spring Boot Email, cách gửi email trong ứng dụng Spring Boot!