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Spring Boot中使用缓存

时间:2019-10-06 13:18:38      阅读:93      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:autowired   元素   github   直接   maxent   strong   右键   tde   host   

在程序中可以使用缓存的技术来节省对数据库的开销。Spring Boot对缓存提供了很好的支持,我们几乎不用做过多的配置即可使用各种缓存实现。这里主要介绍平日里个人接触较多的Ehcache和Redis缓存实现。

 

准备工作

可根据Spring-Boot中使用Mybatis.html搭建一个Spring Boot项目,然后yml中配置日志输出级别以观察SQL的执行情况:

logging:
level:
  com:
    springboot:
      mapper: debug

 

其中com.spring.mapper为MyBatis的Mapper接口路径。

然后编写如下测试方法:

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@SpringBootTest(classes = Application.class)
public class ApplicationTest {
?
  @Autowired
  private StudentService studentService;
   
  @Test
  public void test() throws Exception {
      Student student1 = this.studentService.queryStudentBySno("001");
      System.out.println("学号" + student1.getSno() + "的学生姓名为:" + student1.getName());
       
      Student student2 = this.studentService.queryStudentBySno("001");
      System.out.println("学号" + student2.getSno() + "的学生姓名为:" + student2.getName());
  }
}

 

右键run as junit test:

2017-11-17 16:34:26.535 DEBUG 9932 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno    : ==>  Preparing: select * from student where sno=? 
2017-11-17 16:34:26.688 DEBUG 9932 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno   : ==> Parameters: 001(String)
2017-11-17 16:34:26.716 DEBUG 9932 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno   : <==     Total: 1
学号001的学生姓名为:KangKang
2017-11-17 16:34:26.720 DEBUG 9932 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno   : ==> Preparing: select * from student where sno=?
2017-11-17 16:34:26.720 DEBUG 9932 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno   : ==> Parameters: 001(String)
2017-11-17 16:34:26.721 DEBUG 9932 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno   : <==     Total: 1
学号001的学生姓名为:KangKang

 

可发现第二个查询虽然和第一个查询完全一样,但其还是对数据库进行了查询。接下来引入缓存来改善这个结果。

使用缓存

要开启Spring Boot的缓存功能,需要在pom中引入spring-boot-starter-cache

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

 

接着在Spring Boot入口类中加入@EnableCaching注解开启缓存功能:

@SpringBootApplication
@EnableCaching
public class Application {
  public static void main(String[] args) {
      SpringApplication.run(Application.class,args);
  }
}

 

在StudentService接口中加入缓存注解:

@CacheConfig(cacheNames = "student")
@Repository
public interface StudentService {
  @CachePut(key = "#p0.sno")
  Student update(Student student);
   
  @CacheEvict(key = "#p0", allEntries = true)
  void deleteStudentBySno(String sno);
   
  @Cacheable(key = "#p0")
  Student queryStudentBySno(String sno);
}

 

我们在StudentService接口中加入了@CacheConfig注解,queryStudentBySno方法使用了注解@Cacheable(key="#p0"),即将id作为redis中的key值。当我们更新数据的时候,应该使用@CachePut(key="#p0.sno")进行缓存数据的更新,否则将查询到脏数据,因为该注解保存的是方法的返回值,所以这里应该返回Student。

其实现类:

@Repository("studentService")
public class StudentServiceImpl implements StudentService{
  @Autowired
  private StudentMapper studentMapper;
   
  @Override
  public Student update(Student student) {
      this.studentMapper.update(student);
      return this.studentMapper.queryStudentBySno(student.getSno());
  }
   
  @Override
  public void deleteStudentBySno(String sno) {
      this.studentMapper.deleteStudentBySno(sno);
  }
   
  @Override
  public Student queryStudentBySno(String sno) {
      return this.studentMapper.queryStudentBySno(sno);
  }
}

 

在Spring Boot中可使用的缓存注解有:

缓存注解

  1. @CacheConfig:主要用于配置该类中会用到的一些共用的缓存配置。在这里@CacheConfig(cacheNames = "student"):配置了该数据访问对象中返回的内容将存储于名为student的缓存对象中,我们也可以不使用该注解,直接通过@Cacheable自己配置缓存集的名字来定义;

  2. @Cacheable:配置了queryStudentBySno函数的返回值将被加入缓存。同时在查询时,会先从缓存中获取,若不存在才再发起对数据库的访问。该注解主要有下面几个参数:

    • valuecacheNames:两个等同的参数(cacheNames为Spring 4新增,作为value的别名),用于指定缓存存储的集合名。由于Spring 4中新增了@CacheConfig,因此在Spring 3中原本必须有的value属性,也成为非必需项了;

    • key:缓存对象存储在Map集合中的key值,非必需,缺省按照函数的所有参数组合作为key值,若自己配置需使用SpEL表达式,比如:@Cacheable(key = "#p0"):使用函数第一个参数作为缓存的key值,更多关于SpEL表达式的详细内容可参考https://docs.spring.io/spring/docs/current/spring-framework-reference/integration.html#cache

    • condition:缓存对象的条件,非必需,也需使用SpEL表达式,只有满足表达式条件的内容才会被缓存,比如:@Cacheable(key = "#p0", condition = "#p0.length() < 3"),表示只有当第一个参数的长度小于3的时候才会被缓存;

    • unless:另外一个缓存条件参数,非必需,需使用SpEL表达式。它不同于condition参数的地方在于它的判断时机,该条件是在函数被调用之后才做判断的,所以它可以通过对result进行判断;

    • keyGenerator:用于指定key生成器,非必需。若需要指定一个自定义的key生成器,我们需要去实现org.springframework.cache.interceptor.KeyGenerator接口,并使用该参数来指定;

    • cacheManager:用于指定使用哪个缓存管理器,非必需。只有当有多个时才需要使用;

    • cacheResolver:用于指定使用那个缓存解析器,非必需。需通过org.springframework.cache.interceptor.CacheResolver接口来实现自己的缓存解析器,并用该参数指定;

  3. @CachePut:配置于函数上,能够根据参数定义条件来进行缓存,其缓存的是方法的返回值,它与@Cacheable不同的是,它每次都会真实调用函数,所以主要用于数据新增和修改操作上。它的参数与@Cacheable类似,具体功能可参考上面对@Cacheable参数的解析;

  4. @CacheEvict:配置于函数上,通常用在删除方法上,用来从缓存中移除相应数据。除了同@Cacheable一样的参数之外,它还有下面两个参数:

    • allEntries:非必需,默认为false。当为true时,会移除所有数据;

    • beforeInvocation:非必需,默认为false,会在调用方法之后移除数据。当为true时,会在调用方法之前移除数据。

缓存实现

要使用上Spring Boot的缓存功能,还需要提供一个缓存的具体实现。Spring Boot根据下面的顺序去侦测缓存实现:

  • Generic

  • JCache (JSR-107)

  • EhCache 2.x

  • Hazelcast

  • Infinispan

  • Redis

  • Guava

  • Simple

除了按顺序侦测外,我们也可以通过配置属性spring.cache.type来强制指定。

接下来主要介绍基于Redis和Ehcache的缓存实现。

Redis

Redis的下载地址为https://github.com/MicrosoftArchive/redis/releases,Redis 支持 32 位和 64 位。这个需要根据你系统平台的实际情况选择,这里我们下载 Redis-x64-xxx.zip压缩包到C盘。打开一个CMD窗口,输入如下命令:

C:\Users\Administrator>cd c:\Redis-x64-3.2.100
?
c:\Redis-x64-3.2.100>redis-server.exe redis.windows.conf
              _._
          _.-``__ ‘‘-._
    _.-``   `. `_. ‘‘-._           Redis 3.2.100 (00000000/0) 64 bit
.-`` .-```. ```\/   _.,_ ‘‘-._
(   ‘     ,       .-` | `,   )     Running in standalone mode
|`-._`-...-` __...-.``-._|‘` _.-‘|     Port: 6379
|   `-._   `._   /     _.-‘   |     PID: 6404
`-._   `-._ `-./ _.-‘   _.-‘
|`-._`-._   `-.__.-‘   _.-‘_.-‘|
|   `-._`-._       _.-‘_.-‘   |           http://redis.io
`-._   `-._`-.__.-‘_.-‘   _.-‘
|`-._`-._   `-.__.-‘   _.-‘_.-‘|
|   `-._`-._       _.-‘_.-‘   |
`-._   `-._`-.__.-‘_.-‘   _.-‘
    `-._   `-.__.-‘   _.-‘
        `-._       _.-‘
            `-.__.-‘
?
[6404] 25 Dec 09:47:58.890 # Server started, Redis version 3.2.100
[6404] 25 Dec 09:47:58.898 * DB loaded from disk: 0.007 seconds
[6404] 25 Dec 09:47:58.898 * The server is now ready to accept connections on port 6379

 

然后打开另外一个CMD终端,输入:

C:\Users\Administrator>cd c:\Redis-x64-3.2.100
?
c:\Redis-x64-3.2.100>redis-cli.exe -p 6379
127.0.0.1:6379>

 

准备工作做完后,接下来开始在Spring Boot项目里引入Redis:

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

 

在application.yml中配置Redis:

spring:
redis:
  # Redis数据库索引(默认为0)
  database: 0
  # Redis服务器地址
  host: localhost
  # Redis服务器连接端口
  port: 6379
  pool:
    # 连接池最大连接数(使用负值表示没有限制)
    max-active: 8
    # 连接池最大阻塞等待时间(使用负值表示没有限制)
    max-wait: -1
    # 连接池中的最大空闲连接
    max-idle: 8
    # 连接池中的最小空闲连接
    min-idle: 0
  # 连接超时时间(毫秒)
  timeout: 0

 

更多关于Spring Boot Redis配置可参考:https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/common-application-properties.html# REDIS

接着创建一个Redis配置类:

@Configuration
public class RedisConfig extends CachingConfigurerSupport {
?
  // 自定义缓存key生成策略
  @Bean
  public KeyGenerator keyGenerator() {
      return new KeyGenerator() {
          @Override
          public Object generate(Object target, java.lang.reflect.Method method, Object... params) {
              StringBuffer sb = new StringBuffer();
              sb.append(target.getClass().getName());
              sb.append(method.getName());
              for (Object obj : params) {
                  sb.append(obj.toString());
              }
              return sb.toString();
          }
      };
  }
?
  // 缓存管理器
  @Bean
  public CacheManager cacheManager(@SuppressWarnings("rawtypes") RedisTemplate redisTemplate) {
      RedisCacheManager cacheManager = new RedisCacheManager(redisTemplate);
      // 设置缓存过期时间(秒)
      cacheManager.setDefaultExpiration(3600);
      return cacheManager;
  }
?
  @Bean
  public RedisTemplate<String, String> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {
      StringRedisTemplate template = new StringRedisTemplate(factory);
      setSerializer(template);// 设置序列化工具
      template.afterPropertiesSet();
      return template;
  }
?
  private void setSerializer(StringRedisTemplate template) {
      @SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" })
      Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);
      ObjectMapper om = new ObjectMapper();
      om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
      om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
      jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(om);
      template.setValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
  }
}

 

运行测试,控制台输出:

2017-11-17 18:17:06.995 DEBUG 8836 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno    : ==>  Preparing: select * from student where sno=? 
2017-11-17 18:17:07.128 DEBUG 8836 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno   : ==> Parameters: 001(String)
2017-11-17 18:17:07.152 DEBUG 8836 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno   : <==     Total: 1
学号001的学生姓名为:KangKang
学号001的学生姓名为:KangKang

 

第二次查询没有访问数据库,而是从缓存中获取的,在redis中查看该值:

127.0.0.1:6379>   keys *
1) "student~keys"
2) "001"
127.0.0.1:6379> get 001
"[\"com.springboot.bean.Student\",{\"sno\":\"001\",\"name\":\"KangKang\",\"sex\":\"M \"}]"

 

在测试方法中测试更新:

@Test
public void test() throws Exception {
  Student student1 = this.studentService.queryStudentBySno("001");
  System.out.println("学号" + student1.getSno() + "的学生姓名为:" + student1.getName());
   
  student1.setName("康康");
  this.studentService.update(student1);
   
  Student student2 = this.studentService.queryStudentBySno("001");
  System.out.println("学号" + student2.getSno() + "的学生姓名为:" + student2.getName());
}

 

控制台输出:

学号001的学生姓名为:KangKang
2017-11-17 19:30:05.813 INFO 11244 --- [main] com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource   : {dataSource-1} inited
2017-11-17 19:30:05.823 DEBUG 11244 --- [main] c.s.mapper.StudentMapper.update         : ==> Preparing: update student set sname=?,ssex=? where sno=?
2017-11-17 19:30:05.941 DEBUG 11244 --- [main] c.s.mapper.StudentMapper.update         : ==> Parameters: 康康(String), M (String), 001(String)
2017-11-17 19:30:05.953 DEBUG 11244 --- [main] c.s.mapper.StudentMapper.update         : <==   Updates: 1
2017-11-17 19:30:05.957 DEBUG 11244 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno   : ==> Preparing: select * from student where sno=?
2017-11-17 19:30:05.959 DEBUG 11244 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno   : ==> Parameters: 001(String)
2017-11-17 19:30:05.976 DEBUG 11244 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno   : <==     Total: 1
学号001的学生姓名为:康康

 

在redis中查看:

127.0.0.1:6379> get 001
"[\"com.springboot.bean.Student\",{\"sno\":\"001\",\"name\":\"\xe5\xba\xb7\xe5\xba\xb7\",\"sex\":\"M \"}]"

 

可见更新数据库的同时,缓存也得到了更新。

源码链接:https://github.com/wuyouzhuguli/Spring-Boot-Demos/tree/master/09.Spring-Boot-Redis-Cache

Ehcache

引入Ehcache依赖:

<!-- ehcache -->
<dependency>
  <groupId>net.sf.ehcache</groupId>
  <artifactId>ehcache</artifactId>
</dependency>

 

在src/main/resources目录下新建ehcache.xml:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
      xsi:noNamespaceSchemaLocation="ehcache.xsd">
  <defaultCache
      maxElementsInMemory="10000"
      eternal="false"
      timeToIdleSeconds="3600"
      timeToLiveSeconds="0"
      overflowToDisk="false"
      diskPersistent="false"
      diskExpiryThreadIntervalSeconds="120" />
?
  <cache
      name="student"
      maxEntriesLocalHeap="2000"
      eternal="false"
      timeToIdleSeconds="3600"
      timeToLiveSeconds="0"
      overflowToDisk="false"
      statistics="true"/>
</ehcache>

 

关于Ehcahe的一些说明:

  • name:缓存名称。

  • maxElementsInMemory:缓存最大数目

  • maxElementsOnDisk:硬盘最大缓存个数。

  • eternal:对象是否永久有效,一但设置了,timeout将不起作用。

  • overflowToDisk:是否保存到磁盘。

  • timeToIdleSeconds:设置对象在失效前的允许闲置时间(单位:秒)。仅当eternal=false对象不是永久有效时使用,可选属性,默认值是0,也就是可闲置时间无穷大。

  • timeToLiveSeconds:设置对象在失效前允许存活时间(单位:秒)。最大时间介于创建时间和失效时间之间。仅当eternal=false对象不是永久有效时使用,默认是0,也就是对象存活时间无穷大。

  • diskPersistent:是否缓存虚拟机重启期数据,默认值为false。

  • diskSpoolBufferSizeMB:这个参数设置DiskStore(磁盘缓存)的缓存区大小。默认是30MB。每个Cache都应该有自己的一个缓冲区。

  • diskExpiryThreadIntervalSeconds:磁盘失效线程运行时间间隔,默认是120秒。

  • memoryStoreEvictionPolicy:当达到maxElementsInMemory限制时,Ehcache将会根据指定的策略去清理内存。默认策略是LRU(最近最少使用)。你可以设置为FIFO(先进先出)或是LFU(较少使用)。

  • clearOnFlush:内存数量最大时是否清除。

  • memoryStoreEvictionPolicy:Ehcache的三种清空策略:FIFO,first in first out,这个是大家最熟的,先进先出。LFU, Less Frequently Used,就是上面例子中使用的策略,直白一点就是讲一直以来最少被使用的。如上面所讲,缓存的元素有一个hit属性,hit值最小的将会被清出缓存。LRU,Least Recently Used,最近最少使用的,缓存的元素有一个时间戳,当缓存容量满了,而又需要腾出地方来缓存新的元素的时候,那么现有缓存元素中时间戳离当前时间最远的元素将被清出缓存。

接着在application.yml中指定ehcache配置的路径:

spring:
cache:
  ehcache:
    config: ‘classpath:ehcache.xml‘

 

这样就可以开始使用ehcache了,运行测试类,观察控制台:

2017-11-18 09:10:40.201 DEBUG 3364 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno    : ==>  Preparing: select * from student where sno=? 
2017-11-18 09:10:40.343 DEBUG 3364 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno   : ==> Parameters: 001(String)
2017-11-18 09:10:40.364 DEBUG 3364 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno   : <==     Total: 1
学号001的学生姓名为:KangKang
学号001的学生姓名为:KangKang

 

可看到第二次是从缓存中获取的。

测试更新:

2017-11-18 09:18:04.230 DEBUG 11556 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno    : ==>  Preparing: select * from student where sno=? 
2017-11-18 09:18:04.397 DEBUG 11556 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno   : ==> Parameters: 001(String)
2017-11-18 09:18:04.427 DEBUG 11556 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno   : <==     Total: 1
学号001的学生姓名为:KangKang
2017-11-18 09:18:04.433 DEBUG 11556 --- [main] c.s.mapper.StudentMapper.update         : ==> Preparing: update student set sname=?,ssex=? where sno=?
2017-11-18 09:18:04.438 DEBUG 11556 --- [main] c.s.mapper.StudentMapper.update         : ==> Parameters: 康康(String), M (String), 001(String)
2017-11-18 09:18:04.440 DEBUG 11556 --- [main] c.s.mapper.StudentMapper.update         : <==   Updates: 1
2017-11-18 09:18:04.440 DEBUG 11556 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno   : ==> Preparing: select * from student where sno=?
2017-11-18 09:18:04.441 DEBUG 11556 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno   : ==> Parameters: 001(String)
2017-11-18 09:18:04.442 DEBUG 11556 --- [main] c.s.m.StudentMapper.queryStudentBySno   : <==     Total: 1
学号001的学生姓名为:康康

 

可见,即使更新方法加了@CachePut注解,第二次查询因为Student对象更新了,其是从数据库获取数据的,所以对于Ehcache来说,更新方法加不加@CachePut注解,结果都一样。

Spring Boot中使用缓存

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原文地址:https://www.cnblogs.com/7788IT/p/11626845.html

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