整合 spring 4(包括mvc、context、orm) + mybatis 3 示例》一文简要介绍了最新版本的 Spring MVC、IOC、MyBatis ORM 三者的整合以及声明式事务处理。现在我们需要把缓存也整合进来,缓存我们选用的是 Redis,本文将在该文示例基础上介绍 Redis 缓存 + Spring 的集成。关于 Redis 服务器的搭建请参考博客《Redhat5.8 环境下编译安装 Redis 并将其注册为系统服务》。

1. 依赖包安装

pom.xml 加入:

		<!-- redis cache related.....start -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.data</groupId>
<artifactId>spring-data-redis</artifactId>
<version>1.6.0.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>redis.clients</groupId>
<artifactId>jedis</artifactId>
<version>2.7.3</version>
</dependency>
<!-- redis cache related.....end -->

2. Spring 项目集成进缓存支持

要启用缓存支持,我们需要创建一个新的 CacheManager bean。CacheManager 接口有很多实现,本文演示的是和 Redis 的集成,自然就是用 RedisCacheManager 了。Redis 不是应用的共享内存,它只是一个内存服务器,就像 MySql 似的,我们需要将应用连接到它并使用某种“语言”进行交互,因此我们还需要一个连接工厂以及一个 Spring 和 Redis 对话要用的 RedisTemplate,这些都是 Redis 缓存所必需的配置,把它们都放在自定义的 CachingConfigurerSupport 中:

/**
* File Name:RedisCacheConfig.java
*
* Copyright Defonds Corporation 2015
* All Rights Reserved
*
*/
package com.defonds.bdp.cache.redis; import org.springframework.cache.CacheManager;
import org.springframework.cache.annotation.CachingConfigurerSupport;
import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheManager;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.connection.jedis.JedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate; /**
*
* Project Name:bdp
* Type Name:RedisCacheConfig
* Type Description:
* Author:Defonds
* Create Date:2015-09-21
*
* @version
*
*/
@Configuration
@EnableCaching
public class RedisCacheConfig extends CachingConfigurerSupport { @Bean
public JedisConnectionFactory redisConnectionFactory() {
JedisConnectionFactory redisConnectionFactory = new JedisConnectionFactory(); // Defaults
redisConnectionFactory.setHostName("192.168.1.166");
redisConnectionFactory.setPort(6379);
return redisConnectionFactory;
} @Bean
public RedisTemplate<String, String> redisTemplate(RedisConnectionFactory cf) {
RedisTemplate<String, String> redisTemplate = new RedisTemplate<String, String>();
redisTemplate.setConnectionFactory(cf);
return redisTemplate;
} @Bean
public CacheManager cacheManager(RedisTemplate redisTemplate) {
RedisCacheManager cacheManager = new RedisCacheManager(redisTemplate); // Number of seconds before expiration. Defaults to unlimited (0)
cacheManager.setDefaultExpiration(3000); // Sets the default expire time (in seconds)
return cacheManager;
} }

当然也别忘了把这些 bean 注入 Spring,不然配置无效。在 applicationContext.xml 中加入以下:

<context:component-scan base-package="com.defonds.bdp.cache.redis" />

3. 缓存某些方法的执行结果

设置好缓存配置之后我们就可以使用 @Cacheable 注解来缓存方法执行的结果了,比如根据省份名检索城市的 provinceCities 方法和根据 city_code 检索城市的 searchCity 方法:

	// R
@Cacheable("provinceCities")
public List<City> provinceCities(String province) {
logger.debug("province=" + province);
return this.cityMapper.provinceCities(province);
} // R
@Cacheable("searchCity")
public City searchCity(String city_code){
logger.debug("city_code=" + city_code);
return this.cityMapper.searchCity(city_code);
}

4. 缓存数据一致性保证

CRUD (Create 创建,Retrieve 读取,Update 更新,Delete 删除) 操作中,除了 R 具备幂等性,其他三个发生的时候都可能会造成缓存结果和数据库不一致。为了保证缓存数据的一致性,在进行 CUD 操作的时候我们需要对可能影响到的缓存进行更新或者清除。

	// C
@CacheEvict(value = { "provinceCities"}, allEntries = true)
public void insertCity(String city_code, String city_jb,
String province_code, String city_name,
String city, String province) {
City cityBean = new City();
cityBean.setCityCode(city_code);
cityBean.setCityJb(city_jb);
cityBean.setProvinceCode(province_code);
cityBean.setCityName(city_name);
cityBean.setCity(city);
cityBean.setProvince(province);
this.cityMapper.insertCity(cityBean);
}
// U
@CacheEvict(value = { "provinceCities", "searchCity" }, allEntries = true)
public int renameCity(String city_code, String city_name) {
City city = new City();
city.setCityCode(city_code);
city.setCityName(city_name);
this.cityMapper.renameCity(city);
return 1;
} // D
@CacheEvict(value = { "provinceCities", "searchCity" }, allEntries = true)
public int deleteCity(String city_code) {
this.cityMapper.deleteCity(city_code);
return 1;
}

业务考虑,本示例用的都是 @CacheEvict 清除缓存。如果你的 CUD 能够返回 City 实例,也可以使用 @CachePut
更新缓存策略。笔者推荐能用 @CachePut 的地方就不要用
@CacheEvict,因为后者将所有相关方法的缓存都清理掉,比如上面三个方法中的任意一个被调用了的话,provinceCities
方法的所有缓存将被清除。

5. 自定义缓存数据 key 生成策略

对于使用 @Cacheable 注解的方法,每个缓存的 key
生成策略默认使用的是参数名+参数值,比如以下方法:

@Cacheable("users")
public User findByUsername(String username)

这个方法的缓存将保存于 key 为
users~keys 的缓存下,对于 username 取值为 "赵德芳" 的缓存,key 为 "username-赵德芳"。一般情况下没啥问题,二般情况如方法
key 取值相等然后参数名也一样的时候就出问题了,如:

@Cacheable("users")
public Integer getLoginCountByUsername(String username)

这个方法的缓存也将保存于
key 为 users~keys 的缓存下。对于 username 取值为 "赵德芳" 的缓存,key 也为
"username-赵德芳",将另外一个方法的缓存覆盖掉。
解决办法是使用自定义缓存策略,对于同一业务(同一业务逻辑处理的方法,哪怕是集群/分布式系统),生成的
key 始终一致,对于不同业务则不一致:

	@Bean
public KeyGenerator customKeyGenerator() {
return new KeyGenerator() {
@Override
public Object generate(Object o, Method method, Object... objects) {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append(o.getClass().getName());
sb.append(method.getName());
for (Object obj : objects) {
sb.append(obj.toString());
}
return sb.toString();
}
};
}

于是上述两个方法,对于 username 取值为 "赵德芳" 的缓存,虽然都还是存放在 key 为 users~keys
的缓存下,但由于 key 分别为 "类名-findByUsername-username-赵德芳" 和
"类名-getLoginCountByUsername-username-赵德芳",所以也不会有问题。
这对于集群系统、分布式系统之间共享缓存很重要,真正实现了分布式缓存。
笔者建议:缓存方法的
@Cacheable 最好使用方法名,避免不同的方法的 @Cacheable 值一致,然后再配以以上缓存策略。

6. 缓存的验证

6.1 缓存的验证

为了确定每个缓存方法到底有没有走缓存,我们打开了 MyBatis 的 SQL 日志输出,并且为了演示清楚,我们还清空了测试用
Redis 数据库。
先来验证 provinceCities 方法缓存,Eclipse 启动 tomcat 加载项目完毕,使用 JMeter 调用
/bdp/city/province/cities.json 接口:

Eclipse 控制台输出如下:

说明这一次请求没有命中缓存,走的是 db 查询。JMeter 再次请求,Eclipse 控制台输出:

标红部分以下是这一次请求的 log,没有访问 db 的 log,缓存命中。查看本次请求的 Redis 存储情况:

同样可以验证 city_code 为 1492 的 searchCity 方法的缓存是否有效:

图中标红部分是
searchCity 的缓存存储情况。

6.2 缓存一致性的验证

先来验证 insertCity 方法的缓存配置,JMeter 调用 /bdp/city/create.json
接口:

之后看
Redis 存储:

可以看出
provinceCities 方法的缓存已被清理掉,insertCity 方法的缓存奏效。
然后验证 renameCity 方法的缓存配置,JMeter
调用 /bdp/city/rename.json 接口:

之后再看
Redis 存储:

searchCity 方法的缓存也已被清理,renameCity 方法的缓存也奏效。

7. 注意事项

  1. 要缓存的 Java 对象必须实现 Serializable 接口,因为 Spring 会将对象先序列化再存入 Redis,比如本文中的
    com.defonds.bdp.city.bean.City 类,如果不实现 Serializable 的话将会遇到类似这种错误:nested exception is java.lang.IllegalArgumentException:
    DefaultSerializer requires a Serializable payload but received an object of type
    [com.defonds.bdp.city.bean.City]]。
  2. 缓存的生命周期我们可以配置,然后托管 Spring CacheManager,不要试图通过 redis-cli 命令行去管理缓存。比如
    provinceCities 方法的缓存,某个省份的查询结果会被以 key-value 的形式存放在 Redis,key 就是我们刚才自定义生成的
    key,value 是序列化后的对象,这个 key 会被放在 key 名为 provinceCities~keys key-value
    存储中,参考下图"provinceCities 方法在 Redis 中的缓存情况"。可以通过 redis-cli 使用 del 命令将
    provinceCities~keys 删除,但每个省份的缓存却不会被清除。
  3. CacheManager
    必须设置缓存过期时间,否则缓存对象将永不过期,这样做的原因如上,避免一些野数据“永久保存”。此外,设置缓存过期时间也有助于资源利用最大化,因为缓存里保留的永远是热点数据。
  4. 缓存适用于读多写少的场合,查询时缓存命中率很低、写操作很频繁等场景不适宜用缓存。

后记

本文完整 Eclipse 下的开发项目示例已上传 CSDN 资源,有兴趣的朋友可以去下载下来参考:http://download.csdn.net/detail/defonds/9137505

参考资料

http://blog.csdn.net/defonds/article/details/48716161

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