Spring思维导图,让Spring不再难懂(cache篇)

关于缓存

缓存是实际工作中非常常用的一种提高性能的方法。而在java中,所谓缓存,就是将程序或系统经常要调用的对象存在内存中,再次调用时可以快速从内存中获取对象,不必再去创建新的重复的实例。这样做可以减少系统开销,提高系统效率。

在增删改查中,数据库查询占据了数据库操作的80%以上,而非常频繁的磁盘I/O读取操作,会导致数据库性能极度低下。而数据库的重要性就不言而喻了:

  • 数据库通常是企业应用系统最核心的部分
  • 数据库保存的数据量通常非常庞大
  • 数据库查询操作通常很频繁,有时还很复杂

在系统架构的不同层级之间,为了加快访问速度,都可以存在缓存

缓存不同层级的作用.png

spring cache特性与缺憾

现在市场上主流的缓存框架有ehcache、redis、memcached。spring cache可以通过简单的配置就可以搭配使用起来。其中使用注解方式是最简单的。

特性与缺憾.png

Cache注解

缓存注解.png

从以上的注解中可以看出,虽然使用注解的确方便,但是缺少灵活的缓存策略,

缓存策略:

  • TTL(Time To Live ) 存活期,即从缓存中创建时间点开始直到它到期的一个时间段(不管在这个时间段内有没有访问都将过期)
  • TTI(Time To Idle) 空闲期,即一个数据多久没被访问将从缓存中移除的时间

项目中可能有很多缓存的TTL不相同,这时候就需要编码式使用编写缓存。

条件缓存

根据运行流程,如下@Cacheable将在执行方法之前( #result还拿不到返回值)判断condition,如果返回true,则查缓存;

@Cacheable(value = "user", key = "#id", condition = "#id lt 10")  
public User conditionFindById(final Long id)  

如下@CachePut将在执行完方法后(#result就能拿到返回值了)判断condition,如果返回true,则放入缓存

@CachePut(value = "user", key = "#id", condition = "#result.username ne 'zhang'")  
public User conditionSave(final User user)   

如下@CachePut将在执行完方法后(#result就能拿到返回值了)判断unless,如果返回false,则放入缓存;(即跟condition相反)

@CachePut(value = "user", key = "#user.id", unless = "#result.username eq 'zhang'")  
public User conditionSave2(final User user)   

如下@CacheEvict, beforeInvocation=false表示在方法执行之后调用(#result能拿到返回值了);且判断condition,如果返回true,则移除缓存;

@CacheEvict(value = "user", key = "#user.id", beforeInvocation = false, condition = "#result.username ne 'zhang'") 
public User conditionDelete(final User user)   
  • 小试牛刀,综合运用:
    @CachePut(value = "user", key = "#user.id")
    public User save(User user) {
        users.add(user);
        return user;
    }

    @CachePut(value = "user", key = "#user.id")
    public User update(User user) {
        users.remove(user);
        users.add(user);
        return user;
    }

    @CacheEvict(value = "user", key = "#user.id")
    public User delete(User user) {
        users.remove(user);
        return user;
    }

    @CacheEvict(value = "user", allEntries = true)
    public void deleteAll() {
        users.clear();
    }

    @Cacheable(value = "user", key = "#id")
    public User findById(final Long id) {
        System.out.println("cache miss, invoke find by id, id:" + id);
        for (User user : users) {
            if (user.getId().equals(id)) {
                return user;
            }
        }
        return null;
    }

配置ehcache与redis

  • spring cache集成ehcache,spring-ehcache.xml主要内容:
<dependency>
    <groupId>net.sf.ehcache</groupId>
    <artifactId>ehcache-core</artifactId>
    <version>${ehcache.version}</version>
</dependency>
<!-- Spring提供的基于的Ehcache实现的缓存管理器 -->
    
<!-- 如果有多个ehcacheManager要在bean加上p:shared="true" -->
<bean id="ehcacheManager" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheManagerFactoryBean">
     <property name="configLocation" value="classpath:xml/ehcache.xml"/>
</bean>
    
<bean id="cacheManager" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheCacheManager">
     <property name="cacheManager" ref="ehcacheManager"/>
     <property name="transactionAware" value="true"/>
</bean>
    
<!-- cache注解,和spring-redis.xml中的只能使用一个 -->
<cache:annotation-driven cache-manager="cacheManager" proxy-target-class="true"/>
  • spring cache集成redis,spring-redis.xml主要内容:
<dependency>
    <groupId>org.springframework.data</groupId>
    <artifactId>spring-data-redis</artifactId>
    <version>1.8.1.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-pool2</artifactId>
    <version>2.4.2</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>redis.clients</groupId>
    <artifactId>jedis</artifactId>
    <version>2.9.0</version>
</dependency>
<!-- 注意需要添加Spring Data Redis等jar包 -->
<description>redis配置</description>

<bean id="jedisPoolConfig" class="redis.clients.jedis.JedisPoolConfig">
    <property name="maxIdle" value="${redis.pool.maxIdle}"/>
    <property name="maxTotal" value="${redis.pool.maxActive}"/>
    <property name="maxWaitMillis" value="${redis.pool.maxWait}"/>
    <property name="testOnBorrow" value="${redis.pool.testOnBorrow}"/>
    <property name="testOnReturn" value="${redis.pool.testOnReturn}"/>
</bean>

<!-- JedisConnectionFactory -->
<bean id="jedisConnectionFactory" class="org.springframework.data.redis.connection.jedis.JedisConnectionFactory">
    <property name="hostName" value="${redis.master.ip}"/>
    <property name="port" value="${redis.master.port}"/>
    <property name="poolConfig" ref="jedisPoolConfig"/>
</bean>

<bean id="redisTemplate" class="org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate"
      p:connectionFactory-ref="jedisConnectionFactory">
    <property name="keySerializer">
        <bean class="org.springframework.data.redis.serializer.JdkSerializationRedisSerializer"></bean>
    </property>
    <property name="valueSerializer">
        <bean class="org.springframework.data.redis.serializer.JdkSerializationRedisSerializer"/>
    </property>
    <property name="hashKeySerializer">
        <bean class="org.springframework.data.redis.serializer.JdkSerializationRedisSerializer"/>
    </property>
    <property name="hashValueSerializer">
        <bean class="org.springframework.data.redis.serializer.JdkSerializationRedisSerializer"/>
    </property>
</bean>

<!--spring cache-->
<bean id="cacheManager" class="org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheManager"
      c:redisOperations-ref="redisTemplate">
    <!-- 默认缓存10分钟 -->
    <property name="defaultExpiration" value="600"/>
    <property name="usePrefix" value="true"/>
    <!-- cacheName 缓存超时配置,半小时,一小时,一天 -->
    <property name="expires">
        <map key-type="java.lang.String" value-type="java.lang.Long">
            <entry key="halfHour" value="1800"/>
            <entry key="hour" value="3600"/>
            <entry key="oneDay" value="86400"/>
            <!-- shiro cache keys -->
            <entry key="authorizationCache" value="1800"/>
            <entry key="authenticationCache" value="1800"/>
            <entry key="activeSessionCache" value="1800"/>
        </map>
    </property>
</bean>

<!-- cache注解,和spring-ehcache.xml中的只能使用一个 -->
<cache:annotation-driven cache-manager="cacheManager" proxy-target-class="true"/>

项目中注解缓存只能配置一个,所以可以通过以下引入哪个配置文件来决定使用哪个缓存。

<import resource="classpath:spring/spring-ehcache.xml"/>
<!-- <import resource="classpath:spring/spring-redis.xml"/>-->

当然,可以通过其他配置搭配使用两个缓存机制。比如ecache做一级缓存,redis做二级缓存。

缓存对比.png

更加详细的使用与配置,可以参考项目中spring-shiro-training中有关spring cache的配置。

  • https://git.oschina.net/wangzhixuan/spring-shiro-training.git

原文发布于微信公众号 - java思维导图(java-mindmap)

原文发表时间:2017-08-28

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