Redis 緩存 + Spring 的集成示例

2019-11-10 16:55:14

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供稿：網友

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

《整合 sPRing 4(包括mvc、context、orm) + mybatis 3 示例》一文簡要介紹了最新版本的 Spring MVC、IOC、MyBatis ORM 三者的整合以及聲明式事務處理。現在我們需要把緩存也整合進來，緩存我們選用的是 Redis，本文將在該文示例基礎上介紹 Redis 緩存 + Spring 的集成。關于 Redis 服務器的搭建請參考博客《Redhat5.8 環境下編譯安裝 Redis 并將其注冊為系統服務》。

1. 依賴包安裝

pom.xml 加入：[html] view plain copy print? <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>

2. Spring 項目集成進緩存支持

要啟用緩存支持，我們需要創建一個新的 CacheManager bean。CacheManager 接口有很多實現，本文演示的是和 Redis 的集成，自然就是用 RedisCacheManager 了。Redis 不是應用的共享內存，它只是一個內存服務器，就像 MySQL 似的，我們需要將應用連接到它并使用某種“語言”進行交互，因此我們還需要一個連接工廠以及一個 Spring 和 Redis 對話要用的 RedisTemplate，這些都是 Redis 緩存所必需的配置，把它們都放在自定義的 CachingConfigurerSupport 中：[java] view plain copy print?/** * 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; } } 當然也別忘了把這些 bean 注入 Spring，不然配置無效。在 applicationContext.xml 中加入以下：[html] view plain copy print?<context:component-scan base-package="com.defonds.bdp.cache.redis" />

3. 緩存某些方法的執行結果

設置好緩存配置之后我們就可以使用 @Cacheable 注解來緩存方法執行的結果了，比如根據省份名檢索城市的 provinceCities 方法和根據 city_code 檢索城市的 searchCity 方法：[java] view plain copy print?// 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. 緩存數據一致性保證

CRUD (Create 創建，Retrieve 讀取，Update 更新，Delete 刪除) 操作中，除了 R 具備冪等性，其他三個發生的時候都可能會造成緩存結果和數據庫不一致。為了保證緩存數據的一致性，在進行 CUD 操作的時候我們需要對可能影響到的緩存進行更新或者清除。[java] view plain copy print?// 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; } 業務考慮，本示例用的都是 @CacheEvict 清除緩存。如果你的 CUD 能夠返回 City 實例，也可以使用 @CachePut 更新緩存策略。筆者推薦能用 @CachePut 的地方就不要用 @CacheEvict，因為后者將所有相關方法的緩存都清理掉，比如上面三個方法中的任意一個被調用了的話，provinceCities 方法的所有緩存將被清除。

5. 自定義緩存數據 key 生成策略

對于使用 @Cacheable 注解的方法，每個緩存的 key 生成策略默認使用的是參數名+參數值，比如以下方法：[java] view plain copy print?@Cacheable("users") public User findByUsername(String username) 這個方法的緩存將保存于 key 為 users~keys 的緩存下，對于 username 取值為 "趙德芳" 的緩存，key 為 "username-趙德芳"。一般情況下沒啥問題，二般情況如方法 key 取值相等然后參數名也一樣的時候就出問題了，如：[java] view plain copy print?@Cacheable("users") public Integer getLoginCountByUsername(String username) 這個方法的緩存也將保存于 key 為 users~keys 的緩存下。對于 username 取值為 "趙德芳" 的緩存，key 也為 "username-趙德芳"，將另外一個方法的緩存覆蓋掉。解決辦法是使用自定義緩存策略，對于同一業務(同一業務邏輯處理的方法，哪怕是集群/分布式系統)，生成的 key 始終一致，對于不同業務則不一致：[java] view plain copy print?@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(); } }; } 于是上述兩個方法，對于 username 取值為 "趙德芳" 的緩存，雖然都還是存放在 key 為 users~keys 的緩存下，但由于 key 分別為 "類名-findByUsername-username-趙德芳" 和 "類名-getLoginCountByUsername-username-趙德芳"，所以也不會有問題。這對于集群系統、分布式系統之間共享緩存很重要，真正實現了分布式緩存。筆者建議：緩存方法的 @Cacheable 最好使用方法名，避免不同的方法的 @Cacheable 值一致，然后再配以以上緩存策略。

6. 緩存的驗證

6.1 緩存的驗證

為了確定每個緩存方法到底有沒有走緩存，我們打開了 MyBatis 的 SQL 日志輸出，并且為了演示清楚，我們還清空了測試用 Redis 數據庫。先來驗證 provinceCities 方法緩存，Eclipse 啟動 tomcat 加載項目完畢，使用 JMeter 調用 /bdp/city/province/cities.json 接口：

使用 JMeter 調用 /bdp/city/province/cities.json 接口.png

Eclipse 控制臺輸出如下： Eclipse 控制臺輸出如下.png

說明這一次請求沒有命中緩存，走的是 db 查詢。JMeter 再次請求，Eclipse 控制臺輸出：

標紅部分以下是這一次請求的 log，沒有訪問 db 的 log，緩存命中。查看本次請求的 Redis 存儲情況：查看本次請求的 Redis 存儲情況.png

同樣可以驗證 city_code 為 1492 的 searchCity 方法的緩存是否有效：

圖中標紅部分是 searchCity 的緩存存儲情況。

6.2 緩存一致性的驗證

先來驗證 insertCity 方法的緩存配置，JMeter 調用 /bdp/city/create.json 接口：

之后看 Redis 存儲：

可以看出 provinceCities 方法的緩存已被清理掉，insertCity 方法的緩存奏效。然后驗證 renameCity 方法的緩存配置，JMeter 調用 /bdp/city/rename.json 接口：

之后再看 Redis 存儲：

searchCity 方法的緩存也已被清理，renameCity 方法的緩存也奏效。

7. 注意事項

要緩存的 Java 對象必須實現 Serializable 接口，因為 Spring 會將對象先序列化再存入 Redis，比如本文中的 com.defonds.bdp.city.bean.City 類，如果不實現 Serializable 的話將會遇到類似這種錯誤：nested exception is java.lang.IllegalArgumentException: DefaultSerializer requires a Serializable payload but received an object of type [com.defonds.bdp.city.bean.City]]。緩存的生命周期我們可以配置，然后托管 Spring CacheManager，不要試圖通過 redis-cli 命令行去管理緩存。比如 provinceCities 方法的緩存，某個省份的查詢結果會被以 key-value 的形式存放在 Redis，key 就是我們剛才自定義生成的 key，value 是序列化后的對象，這個 key 會被放在 key 名為 provinceCities~keys key-value 存儲中，參考下圖"provinceCities 方法在 Redis 中的緩存情況"。可以通過 redis-cli 使用 del 命令將 provinceCities~keys 刪除，但每個省份的緩存卻不會被清除。CacheManager 必須設置緩存過期時間，否則緩存對象將永不過期，這樣做的原因如上，避免一些野數據“永久保存”。此外，設置緩存過期時間也有助于資源利用最大化，因為緩存里保留的永遠是熱點數據。緩存適用于讀多寫少的場合，查詢時緩存命中率很低、寫操作很頻繁等場景不適宜用緩存。 provinceCities方法在Redis中的存儲.png

后記

本文完整 Eclipse 下的開發項目示例已上傳 CSDN 資源，有興趣的朋友可以去下載下來參考：http://download.csdn.net/detail/defonds/9137505。

參考資料

Caching Data with Spring35. Cache Abstraction Part VII. IntegrationCaching Data in Spring Using RedisCaching with Spring Data Redisspring-redis-caching-example

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