一起来学SpringBoot | 第十篇:使用Spring Cache集成Redis

SpringBoot 是为了简化 Spring 应用的创建、运行、调试、部署等一系列问题而诞生的产物, 自动装配的特性让我们可以更好的关注业务本身而不是外部的XML配置,我们只需遵循规范,引入相关的依赖就可以轻易的搭建出一个WEB工程

Spring3.1 引入了激动人心的基于注解( annotation)的缓存( cache)技术,它本质上不是一个具体的缓存实现方案(例如 EHCache 或者 Redis),而是一个对缓存使用的抽象,通过在既有代码中添加少量它定义的各种 annotation,即能够达到缓存方法的返回对象的效果。

特点

具备相当的好的灵活性,不仅能够使用 SpEL(SpringExpressionLanguage)来定义缓存的 key 和各种 condition,还提供开箱即用的缓存临时存储方案,也支持和主流的专业缓存例如 EHCache、Redis、Guava 的集成。

  • 基于 annotation 即可使得现有代码支持缓存
  • 开箱即用 Out-Of-The-Box,不用安装和部署额外第三方组件即可使用缓存
  • *支持 SpringExpressLanguage,能使用对象的任何属性或者方法来定义缓存的 keycondition *
  • 支持 AspectJ,并通过其实现任何方法的缓存支持
  • 支持自定义 key 和自定义缓存管理者,具有相当的灵活性和扩展性

使用前后

下面针对 SpringCache使用前后给出了伪代码部分,具体中也许比这要更加复杂,但是 SpringCache都可以很好的应对

使用前

我们需要硬编码,如果切换 CacheClient还需要修改代码,耦合度高,不易于维护

public String get(String key) {
    String value = userMapper.selectById(key);
    if (value != null) {
        cache.put(key,value);
    }
    return value;
}

使用后

基于 SpringCache注解,缓存由开发者自己配置,但不用参与到具体编码

@Cacheable(value = "user", key = "#key")
public String get(String key) {
    return userMapper.selectById(key);
}

添加依赖

pom.xml 中添加 spring-boot-starter-data-redis的依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-pool2</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
    <scope>test</scope>
</dependency>

属性配置

application.properties 文件中配置如下内容,由于 SpringBoot2.x 的改动,连接池相关配置需要通过 spring.redis.lettuce.pool 或者 spring.redis.jedis.pool 进行配置了。使用了 SpringCache后,能指定 spring.cache.type就手动指定一下,虽然它会自动去适配已有 Cache的依赖,但先后顺序会对 Redis使用有影响JCache->EhCache->Redis->Guava

spring.redis.host=localhost
spring.redis.password=battcn
# 一般来说是不用配置的,Spring Cache 会根据依赖的包自行装配
spring.cache.type=redis
# 连接超时时间(毫秒)
spring.redis.timeout=10000
# Redis默认情况下有16个分片,这里配置具体使用的分片
spring.redis.database=0
# 连接池最大连接数(使用负值表示没有限制) 默认 8
spring.redis.lettuce.pool.max-active=8
# 连接池最大阻塞等待时间(使用负值表示没有限制) 默认 -1
spring.redis.lettuce.pool.max-wait=-1
# 连接池中的最大空闲连接 默认 8
spring.redis.lettuce.pool.max-idle=8
# 连接池中的最小空闲连接 默认 0
spring.redis.lettuce.pool.min-idle=0

具体编码

实体类

创建一个 User类,目的是为了模拟对象存储

package com.battcn.entity;

import java.io.Serializable;

/**
 * @author Levin
 * @since 2018/5/11 0007
 */
public class User implements Serializable {

    private static final long serialVersionUID = 8655851615465363473L;
    private Long id;
    private String username;
    private String password;
    // TODO  省略get set
}

定义接口

package com.battcn.service;

import com.battcn.entity.User;

/**
 * @author Levin
 * @since 2018/5/11 0011
 */
public interface UserService {

    /**
     * 删除
     *
     * @param user 用户对象
     * @return 操作结果
     */
    User saveOrUpdate(User user);

    /**
     * 添加
     *
     * @param id key值
     * @return 返回结果
     */
    User get(Long id);

    /**
     * 删除
     *
     * @param id key值
     */
    void delete(Long id);
}

实现类

为了方便演示数据库操作,直接定义了一个 Map<Long,User>DATABASES,这里的核心就是 @Cacheable@CachePut@CacheEvict 三个注解

package com.battcn.service.impl;

import com.battcn.entity.User;
import com.battcn.service.UserService;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.cache.annotation.CacheEvict;
import org.springframework.cache.annotation.CachePut;
import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * @author Levin
 * @since 2018/5/11 0011
 */
@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {

    private static final Map<Long, User> DATABASES = new HashMap<>();

    static {
        DATABASES.put(1L, new User(1L, "u1", "p1"));
        DATABASES.put(2L, new User(2L, "u2", "p2"));
        DATABASES.put(3L, new User(3L, "u3", "p3"));
    }


    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(UserServiceImpl.class);

    @Cacheable(value = "user", key = "#id")
    @Override
    public User get(Long id) {
        // TODO 我们就假设它是从数据库读取出来的
        log.info("进入 get 方法");
        return DATABASES.get(id);
    }

    @CachePut(value = "user", key = "#user.id")
    @Override
    public User saveOrUpdate(User user) {
        DATABASES.put(user.getId(), user);
        log.info("进入 saveOrUpdate 方法");
        return user;
    }

    @CacheEvict(value = "user", key = "#id")
    @Override
    public void delete(Long id) {
        DATABASES.remove(id);
        log.info("进入 delete 方法");
    }
}

测试

完成准备事项后,编写一个 junit测试类来检验代码的正确性,有很多人质疑过 Redis线程安全性,故下面也提供了响应的测试案例,如有疑问欢迎指正

package com.battcn;

import com.battcn.entity.User;
import com.battcn.service.UserService;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;

/**
 * @author Levin
 * @since 2018/5/10 0010
 */
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class Chapter9ApplicationTest {

    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(Chapter9ApplicationTest.class);


    @Autowired
    private UserService userService;


    @Test
    public void get() {
        final User user = userService.saveOrUpdate(new User(5L, "u5", "p5"));
        log.info("[saveOrUpdate] - [{}]", user);
        final User user1 = userService.get(5L);
        log.info("[get] - [{}]", user1);
        userService.delete(5L);
    }
}

启动测试类,结果和我们期望的一致,可以看到增删改查中, 查询是没有日志输出的,因为它直接从缓存中获取的数据,而添加、修改、删除都是会进入方法内执行具体的业务代码,然后通过切面去删除掉 Redis中的缓存数据。其中 # 号代表这是一个 SpEL表达式,此表达式可以遍历方法的参数对象,具体语法可以参考 Spring 的相关文档手册。

2018-05-14 09:20:55.303  INFO 21176 --- [           main] com.battcn.service.impl.UserServiceImpl  : 进入 saveOrUpdate 方法
2018-05-14 09:20:55.582  INFO 21176 --- [           main] io.lettuce.core.EpollProvider            : Starting without optional epoll library
2018-05-14 09:20:55.584  INFO 21176 --- [           main] io.lettuce.core.KqueueProvider           : Starting without optional kqueue library
2018-05-14 09:20:56.316  INFO 21176 --- [           main] com.battcn.Chapter9ApplicationTest       : [saveOrUpdate] - [User{id=5, username='u5', password='p5'}]
2018-05-14 09:20:56.320  INFO 21176 --- [           main] com.battcn.Chapter9ApplicationTest       : [get] - [User{id=5, username='u5', password='p5'}]
2018-05-14 09:20:56.322  INFO 21176 --- [           main] com.battcn.service.impl.UserServiceImpl  : 进入 delete 方法

其它类型

下列的就是 Redis其它类型所对应的操作方式

  • opsForValue: 对应 String(字符串)
  • opsForZSet: 对应 ZSet(有序集合)
  • opsForHash: 对应 Hash(哈希)
  • opsForList: 对应 List(列表)
  • opsForSet: 对应 Set(集合)
  • opsForGeo: 对应 GEO(地理位置)

根据条件操作缓存

根据条件操作缓存内容并不影响数据库操作,条件表达式返回一个布尔值,true/false ,当条件为true ,则进行缓存操作,否则直接调用方法执行的返回结果。

  • 长度 @CachePut(value="user",key="#user.id",condition="#user.username.length() < 10") 只缓存用户名长度少于10的数据
  • 大小 @Cacheable(value="user",key="#id",condition="#id < 10") 只缓存ID小于10的数据
  • 组合 @Cacheable(value="user",key="#user.username.concat(##user.password)")
  • 提前操作: @CacheEvict(value="user",allEntries=true,beforeInvocation=true) 加上 beforeInvocation=true后,不管内部是否报错,缓存都将被清除,默认情况为 false

注解介绍

@Cacheable(根据方法的请求参数对其结果进行缓存)

  • key: 缓存的 key,可以为空,如果指定要按照 SpEL 表达式编写,如果不指定,则缺省按照方法的所有参数进行组合(如: @Cacheable(value="user",key="#userName")
  • value: 缓存的名称,在 Spring 配置文件中定义,必须指定至少一个(如: @Cacheable(value="user") 或者@Cacheable(value={"user1","use2"})
  • condition: 缓存的条件,可以为空,使用 SpEL 编写,返回 true 或者 false,只有为 true 才进行缓存(如: @Cacheable(value="user",key="#id",condition="#id < 10")

@CachePut(根据方法的请求参数对其结果进行缓存,和 @Cacheable 不同的是,它每次都会触发真实方法的调用)

  • key: 同上
  • value: 同上
  • condition: 同上

@CachEvict(根据条件对缓存进行清空)

  • key: 同上
  • value: 同上
  • condition: 同上
  • allEntries: 是否清空所有缓存内容,缺省为 false,如果指定为 true,则方法调用后将立即清空所有缓存(如: @CacheEvict(value="user",key="#id",allEntries=true)
  • beforeInvocation: 是否在方法执行前就清空,缺省为 false,如果指定为 true,则在方法还没有执行的时候就清空缓存,缺省情况下,如果方法执行抛出异常,则不会清空缓存(如: @CacheEvict(value="user",key="#id",beforeInvocation=true)

总结

spring-data-redis文档: https://docs.spring.io/spring-data/redis/docs/2.0.1.RELEASE/reference/html/#new-in-2.0.0 Redis 文档: https://redis.io/documentation Redis 中文文档: http://www.redis.cn/commands.html

目前很多大佬都写过关于 SpringBoot 的教程了,如有雷同,请多多包涵,本教程基于最新的 spring-boot-starter-parent:2.0.1.RELEASE编写,包括新版本的特性都会一起介绍...

全文代码:https://github.com/battcn/spring-boot2-learning/tree/master/chapter9

原文发布于微信公众号 - battcn(battcn)

原文发表时间:2018-05-14

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