SpringBoot中使用缓存

github地址：springboot-learn

缓存的应用是十分广泛的，大大减少了数据库的压力，本文介绍使用Redis和Ehcache

环境搭建

项目搭建

参考项目Spring-Boot-Mybatis

在yml文件添加：

logging:
  level:
    com:
      spbt:
        dao: debug

level后面是要给那个路径配置日志输出级别以观察SQL的执行情况。

访问- http://localhost:8080/web/getStudent/001

​ 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。

引入缓存

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>

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：

@Service
@CacheConfig(cacheNames = "student")
public interface StudentService {

    @Cacheable(key = "#p0")
    Student selectBySid(String sid);

}

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：
    • value、cacheNames：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

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
自定义缓存策略
@Configuration
public class RedisConfig extends CachingConfigurerSupport {

    /**
     * 配置自定义redisTemplate
     *
     * @param connectionFactory
     * @return
     */
    @Bean
    public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory connectionFactory) {
        RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();
        template.setConnectionFactory(connectionFactory);
        template.setValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer());
        //使用StringRedisSerializer来序列化和反序列化redis的key值
        template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        template.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        template.setHashValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer());
        template.afterPropertiesSet();
        return template;
    }

    /**
     * json序列化
     * @return
     */
    @Bean
    public RedisSerializer<?> jackson2JsonRedisSerializer() {
        //使用Jackson2JsonRedisSerializer来序列化和反序列化redis的value值
        Jackson2JsonRedisSerializer<Object> serializer = new Jackson2JsonRedisSerializer<Object>(Object.class);

        ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
        mapper.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
        mapper.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
        serializer.setObjectMapper(mapper);
        return serializer;
    }

    /**
     * 配置缓存管理器
     * @param redisConnectionFactory
     * @return
     */
    @Bean
    public CacheManager cacheManager(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
        // 生成一个默认配置，通过config对象即可对缓存进行自定义配置
        RedisCacheConfiguration config = RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig();
        // 设置缓存的默认过期时间，也是使用Duration设置
        config = config.entryTtl(Duration.ofMinutes(1))
                // 设置 key为string序列化
                .serializeKeysWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(new StringRedisSerializer()))
                // 设置value为json序列化
                .serializeValuesWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(jackson2JsonRedisSerializer()))
                // 不缓存空值
                .disableCachingNullValues();

        // 设置一个初始化的缓存空间set集合
        Set<String> cacheNames = new HashSet<>();
        cacheNames.add("timeGroup");
        cacheNames.add("user");

        // 对每个缓存空间应用不同的配置
        Map<String, RedisCacheConfiguration> configMap = new HashMap<>();
        configMap.put("timeGroup", config);
        configMap.put("user", config.entryTtl(Duration.ofSeconds(120)));

        // 使用自定义的缓存配置初始化一个cacheManager
        RedisCacheManager cacheManager = RedisCacheManager.builder(redisConnectionFactory)
                // 一定要先调用该方法设置初始化的缓存名，再初始化相关的配置
                .initialCacheNames(cacheNames)
                .withInitialCacheConfigurations(configMap)
                .build();
        return cacheManager;
    }

    /**
     * 缓存的key是 包名+方法名+参数列表
     */
    @Override
    @Bean
    public KeyGenerator keyGenerator() {
        return (target, method, objects) -> {
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            sb.append(target.getClass().getName());
            sb.append("::" + method.getName() + ":");
            for (Object obj : objects) {
                sb.append(obj.toString());
            }
            return sb.toString();
        };
    }

Ehcache

引入依赖
<!-- ehcache -->
<dependency>
    <groupId>net.sf.ehcache</groupId>
    <artifactId>ehcache</artifactId>
</dependency>
新建ehcache.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:noNamespaceSchemaLocation="http://ehcache.org/ehcache.xsd"
         updateCheck="false">
    <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。
YML配置
spring:
  cache:
    ehcache:
      config: 'classpath:ehcache.xml'

访问 -http://localhost:8080/web/getStudent/001

对于Ehcache来说，更新方法加不加@CachePut注解，结果都一样。

posted @ 2021-03-04 14:08  zcb_bai  阅读(786)  评论(0)    收藏  举报