1. 缓存技术简介
随着互联网的飞速发展，网站越来越注重用户体验，而用户的体验与网站访问速度息息相关。在网站中，静态资源（如：图片、CSS、JS等）占据了很大一部分的文件内容。当访问网站时，浏览器会逐一请求这些文件，每一次请求都会消耗时间，进而影响了网页的加载速度。为了解决这一问题，网站可以利用缓存技术来加速静态资源的访问。
缓存技术是指将一些经常被访问的数据暂存在内存中，以便于下次访问。当用户请求某个资源时，浏览器会先检查本地缓存中是否有该资源，如果有，则直接从本地缓存中读取，不需要再向服务器发送请求。如果本地缓存中没有该资源，则相当于第一次请求，浏览器会向服务器发送请求，并将返回的资源缓存到本地。
2. 缓存分类
2.1 浏览器缓存
浏览器缓存是指在浏览器中将资源缓存起来。浏览器缓存分为两种：
强缓存：是指浏览器在一定时间内直接从缓存中读取资源，而不需要请求服务器。可以通过设置HTTP响应头中的Cache-Control和Expires来设置强缓存。
协商缓存：是指浏览器会携带缓存标识向服务器发送请求，服务器根据缓存标识判断是否命中缓存，如果命中缓存，则返回304 Not Modified，浏览器从本地缓存中读取资源。可以通过设置HTTP响应头中的ETag和Last-Modified来设置协商缓存。
需要注意的是，如果同时设置了强缓存和协商缓存，则强缓存优先级更高，浏览器会优先从强缓存中读取资源。强缓存和协商缓存的区别如下表所示：
| 强缓存 | 协商缓存 | |
|---|---|---|
| 优先级 | 高 | 低 |
| 请求 | 不会发送请求 | 会发送请求 |
| 响应 | 直接读取缓存 | 返回304 Not Modified |
2.2 代理服务器缓存
代理服务器缓存是指在代理服务器上将资源缓存起来。当用户请求某个资源时，代理服务器会先检查自己的缓存中是否有该资源，如果有，则直接返回缓存的资源。代理服务器缓存可以减轻服务器的负担，改善网络访问速度。
3. Java网站静态资源缓存实现
Java网站静态资源缓存可以通过在HTTP响应头中设置Cache-Control和Expires来实现。其中，Cache-Control用于控制缓存行为，如缓存超时时间、是否使用缓存等。Expires用于指定缓存到期时间。
下面是一个使用Spring MVC的例子，通过在控制器方法上添加@Cacheable注解来实现缓存。
@Controller
public class StaticResourceController {
/**
* 获取CSS文件
*/
@GetMapping("/css/style.css")
@Cacheable(value = "staticResource", key = "'style.css'")
public ResponseEntity<byte[]> getCss() throws IOException {
byte[] cssBytes = FileUtils.readFileToByteArray(new File("/path/to/style.css"));
HttpHeaders headers = new HttpHeaders();
headers.setContentType(MediaType.TEXT_CSS);
headers.setContentLength(cssBytes.length);
return new ResponseEntity<>(cssBytes, headers, HttpStatus.OK);
}
}
在控制器方法上添加@Cacheable注解，并设置value和key属性，其中value属性是缓存名字，key属性是缓存键值。由于每个静态资源要设置不同的缓存键值，因此这里使用字符串拼接的方式来动态生成缓存键值。
与缓存相关的注解还有@CachePut和@CacheEvict。其中，@CachePut用于更新缓存，@CacheEvict用于删除缓存。这两个注解的使用方式与@Cacheable类似。
4. 缓存注意事项
4.1 缓存更新
由于缓存是一种将数据暂存在内存中的技术，因此缓存中的数据可能会过期或者失效，需要进行更新。缓存更新可以通过@CachePut注解来实现。@CachePut会将方法的返回值存入缓存中，并更新对应的缓存键值。需要注意的是，键值生成策略需要与缓存键值生成策略一致，否则可能导致缓存无法更新。
4.2 缓存清除
当数据被修改或删除时，缓存中的数据也需要被相应地修改或删除，以保证数据的一致性。缓存清除可以通过@CacheEvict注解来实现。@CacheEvict会将指定的缓存清空，并将缓存键值从缓存中删除。
4.3 缓存穿透
缓存穿透是指请求缓存中不存在的数据，在数据库中也不存在，导致每次请求都会访问数据库。缓存穿透不仅浪费了数据库的资源，还会导致服务器压力增加、响应时间延长等问题。解决缓存穿透可以通过设置缓存前缀、缓存NULL值等方式来实现。
5. 总结
缓存技术可以有效提升Java网站的静态资源访问速度，减轻服务器负担，改善用户体验。Java网站可以通过在HTTP响应头中设置Cache-Control和Expires来实现浏览器缓存，通过@Cacheable、@CachePut和@CacheEvict注解来实现代理服务器缓存。需要注意的是，缓存更新和缓存清除要根据缓存键值生成策略设置正确，避免产生不必要的问题。同时，缓存穿透也是需要注意的问题，需要通过设置缓存前缀、缓存NULL值等方式来解决。