Spring Cache的基本使用与剖析

概述

使用 Spring Cache 可以极大的简化我们对数据的缓存,而且它封装了多种缓存,本文基于 redis 来说明。

Spring Cache的基本使用与剖析

基本使用

1、所需依赖

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

2、设置文件

spring:
  # redis毗邻信息
  redis:
    host: 192.168.56.10
    port: 6379
  cache:
    # 指定使用的缓存类型
    type: redis
    # 过时时间
    redis:
      time-to-live: 3600000
      # 是否开启前缀,默以为true
      use-key-prefix: true
      # 键的前缀,若是不设置,默认就是缓存名cacheNames
      key-prefix: CACHE_
      # 是否缓存空置,防止缓存穿透,默以为true
      cache-null-values: true

3、Spring Cache 提供的注解如下,使用方式参见:官方文档,通过这些注解,我们可以利便的操作缓存数据。

  • @Cacheable:触发缓存写入的操作
  • @CacheEvict:触发缓存删除的操作
  • @CachePut:更新缓存,而不会影响方式的执行
  • @Caching:重新组合要应用于一个方式的多个缓存操作,即对一个方式添加多个缓存操作
  • @CacheConfig:在类级别共享一些与缓存有关的常见设置

例如,若是需要对返回效果举行缓存,直接在方式上标注 @Cacheable 注解

@Cacheable(cacheNames = "userList") //指定缓存的名字,便于区分差别缓存
public List<User> getUserList() {
	...
} 

4、redis 默认使用 jdk 序列化,需要我们设置序列化机制,自定义一个设置类,否则存入的数据显示乱码

@EnableCaching //开启缓存
@Configuration
public class MyCacheConfig {
    @Bean
    public RedisCacheConfiguration redisCacheConfiguration(){
        RedisCacheConfiguration config = RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig();
        //指定键和值的序列化机制
        config = config.serializeKeysWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(new StringRedisSerializer()));
        config = config.serializeValuesWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer()));
        return config;
    }
}

5、使用以上设置后,虽然乱码的问题解决了,但设置文件又不生效了,好比过时时间等,这是由于在初始化时会判断用户是否自定义了设置文件,若是自定义了,原来的就不会生效,源码如下:

private org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheConfiguration
    determineConfiguration(ClassLoader classLoader) {
    //若是设置了,就返回自定义的设置
    if (this.redisCacheConfiguration != null) {
        return this.redisCacheConfiguration;
    }
	//没设置使用默认的设置
    Redis redisProperties = this.cacheProperties.getRedis();
    org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheConfiguration config = org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheConfiguration
        .defaultCacheConfig();
    config = config.serializeValuesWith(
        SerializationPair.fromSerializer(new JdkSerializationRedisSerializer(classLoader)));
    if (redisProperties.getTimeToLive() != null) {
        config = config.entryTtl(redisProperties.getTimeToLive());
    }
    if (redisProperties.getKeyPrefix() != null) {
        config = config.prefixKeysWith(redisProperties.getKeyPrefix());
    }
    if (!redisProperties.isCacheNullValues()) {
        config = config.disableCachingNullValues();
    }
    if (!redisProperties.isUseKeyPrefix()) {
        config = config.disableKeyPrefix();
    }
    return config;
}

6、以是,我们也需要手动获取 ttl、prefix 等属性,直接模仿源码就行,将设置类修改为如下:

Springboot中修改.properties文件为.yml文件时项目不能运行问题

@EnableCaching //开启缓存
@Configuration
@EnableConfigurationProperties(CacheProperties.class) //缓存的所有设置属性都在这个类里
public class MyCacheConfig {

    @Bean
    public RedisCacheConfiguration redisCacheConfiguration(CacheProperties cacheProperties) {
        //获取默认设置
        RedisCacheConfiguration config = RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig();
        //指定键和值的序列化机制
        config = config.serializeKeysWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(new StringRedisSerializer()));
        config = config.serializeValuesWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer()));
        //获取设置文件的设置
        CacheProperties.Redis redisProperties = cacheProperties.getRedis();
        if (redisProperties.getTimeToLive() != null) {
            config = config.entryTtl(redisProperties.getTimeToLive());
        }
        if (redisProperties.getKeyPrefix() != null) {
            config = config.prefixKeysWith(redisProperties.getKeyPrefix());
        }
        if (!redisProperties.isCacheNullValues()) {
            config = config.disableCachingNullValues();
        }
        if (!redisProperties.isUseKeyPrefix()) {
            config = config.disableKeyPrefix();
        }
        return config;
    }
}

原理剖析

在 Spring 中 CacheManager 卖力建立治理 Cache,Cache 卖力缓存的读写,因此使用 redis 作为缓存对应的就有 RedisCacheManager 和 RedisCache。

打开 RedisCache 源码,我们需要注重这两个方式:

1、读取数据,未加锁

@Override
protected Object lookup(Object key) {
   byte[] value = cacheWriter.get(name, createAndConvertCacheKey(key));
    
   if (value == null) {
      return null;
   }
    
   return deserializeCacheValue(value);
}

2、读取数据,加锁,这是 RedisCache 中唯一一个同步方式

@Override
public synchronized <T> T get(Object key, Callable<T> valueLoader) {
   ValueWrapper result = get(key);
    
   if (result != null) {
      return (T) result.get();
   }
    
   T value = valueFromLoader(key, valueLoader);
   put(key, value);
   return value;
}

通过打断点的方式可以知道 RedisCache 默认挪用的是 lookup(),因此不能应对缓存穿透,若是有相关需求,可以这样设置:@Cacheable(sync = true),开启同步模式,此设置只在 @Cacheable 中才有。

总结

Spring Cache 对于读模式下缓存失效的解决方案:

  • 缓存穿透:cache-null-values: true,允许写入空值
  • 缓存击穿:@Cacheable(sync = true),加锁
  • 缓存雪崩:time-to-live:xxx,设置差别的过时时间

而对于写模式,Spring Cache 并没有响应处置,我们需要使用其它方式处置。

总的来说:

1、对于通例数据(读多写少,及时性、一致性要求不高的数据)完全可以使用 Spring Cache

2、对于特殊数据(好比要求高一致性)则需要特殊处置

原创文章,作者:admin,如若转载,请注明出处:https://www.2lxm.com/archives/9753.html