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springboot整合ehcache和redis实现多级缓存实战案例

作者:qq_21305943

这篇文章主要介绍了springboot整合ehcache和redis实现多级缓存实战案例,从源码角度分析下多级缓存实现原理,本文通过实例代码给大家介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下

一、概述

在实际的工作中,我们通常会使用多级缓存机制,将本地缓存和分布式缓存结合起来,从而提高系统性能和响应速度。本文通过springboot整合ehcache和redis实现多级缓存案例实战,从源码角度分析下多级缓存实现原理。

二、实战案例

1、pom依赖(注意引入cache和ehcache组件依赖)

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <groupId>org.example</groupId>
    <artifactId>cache-demo</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <properties>
        <maven.compiler.source>8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>8</maven.compiler.target>
    </properties>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.5.0</version>
    </parent>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.12</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.baomidou</groupId>
            <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
            <version>3.4.3</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>1.2.1</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>fastjson</artifactId>
            <version>1.2.76</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>druid</artifactId>
            <version>1.1.23</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.google.guava</groupId>
            <artifactId>guava</artifactId>
            <version>23.0</version>
        </dependency>
        <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>
        <dependency>
            <groupId>net.sf.ehcache</groupId>
            <artifactId>ehcache</artifactId>
            <version>2.10.8</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

2、application.properties(启动类加上:@EnableCaching注解)

server.port = 7001
spring.application.name = cache-demo
#log config
logging.config = classpath:log/logback.xml
debug = false
#mp config
mybatis-plus.mapper-locations = classpath*:mapper/*.xml
mybatis-plus.configuration.log-impl = org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImpl
spring.datasource.type = com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
spring.datasource.druid.driver-class-name = com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.datasource.url = jdbc:mysql://localhost:3306/数据库?characterEncoding=utf-8
spring.datasource.username = 数据库账号
spring.datasource.password = 数据库密码
#redis config
spring.redis.host = redis主机
spring.redis.port = 6379
spring.redis.password=redis密码,没有就删掉该配置
# ehcache config
spring.cache.type = ehcache
spring.cache.ehcache.config = classpath:ehcache.xml

3、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">
    <diskStore path="D:\ehcache"/>
    <!--默认缓存策略 -->
    <!-- external:是否永久存在,设置为true则不会被清除,此时与timeout冲突,通常设置为false-->
    <!-- diskPersistent:是否启用磁盘持久化-->
    <!-- maxElementsInMemory:最大缓存数量-->
    <!-- overflowToDisk:超过最大缓存数量是否持久化到磁盘-->
    <!-- timeToIdleSeconds:最大不活动间隔,设置过长缓存容易溢出,设置过短无效果,单位:秒-->
    <!-- timeToLiveSeconds:最大存活时间,单位:秒-->
    <!-- memoryStoreEvictionPolicy:缓存清除策略-->
    <defaultCache
            eternal="false"
            diskPersistent="false"
            maxElementsInMemory="1000"
            overflowToDisk="false"
            timeToIdleSeconds="60"
            timeToLiveSeconds="60"
            memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>
    <cache
            name="studentCache"
            eternal="false"
            diskPersistent="false"
            maxElementsInMemory="1000"
            overflowToDisk="false"
            timeToIdleSeconds="100"
            timeToLiveSeconds="100"
            memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>
</ehcache>

4、MybatisPlusConfig类(注意:@MapperScan注解,也可加在启动类上)

@Configuration
@MapperScan("com.cache.demo.mapper")
public class MybatisPlusConfig {
    @Bean
    public MybatisPlusInterceptor mybatisPlusInterceptor() {
        //分页插件
        MybatisPlusInterceptor mybatisPlusInterceptor = new MybatisPlusInterceptor();
        mybatisPlusInterceptor.addInnerInterceptor(new PaginationInnerInterceptor());
        return mybatisPlusInterceptor;
    }
}

5、测试demo

这里可以将一级缓存、二级缓存时效设置短一些,方便进行测试。

@Slf4j
@RestController
@RequestMapping("/cache")
public class CacheController {
    @Resource
    private StudentMapper studentMapper;
    @Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
      // 添加缓存注解(一级缓存:ehcache)
    @Cacheable(value = "studentCache", key = "#id+'getStudentById'")
    @GetMapping("/getStudentById")
    public String getStudentById(Integer id) {
        String key = "student:" + id;
          // 一级缓存中不存在,则从二级缓存:redis中查找
        String studentRedis = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
        if (StringUtils.isNotBlank(studentRedis)) {
            return JSON.toJSONString(JSON.parseObject(studentRedis, Student.class));
        }
        // 二级缓存中不存在则查询数据库,并更新二级缓存、一级缓存
        Student student = studentMapper.selectStudentById(id);
        if (null != student) {
            stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, JSON.toJSONString(student));
        }
        return JSON.toJSONString(student);
    }
}

6、启动类上的:@EnableCaching注解

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Import(CachingConfigurationSelector.class)
public @interface EnableCaching {
    boolean proxyTargetClass() default false;
    AdviceMode mode() default AdviceMode.PROXY;
  int order() default Ordered.LOWEST_PRECEDENCE;
}

7、导入的:

CachingConfigurationSelector类:

public class CachingConfigurationSelector extends AdviceModeImportSelector<EnableCaching> {
    @Override
    public String[] selectImports(AdviceMode adviceMode) {
        switch (adviceMode) {
            case PROXY:
        // 此处走的是:PROXY
                return getProxyImports();
            case ASPECTJ:
                return getAspectJImports();
            default:
                return null;
        }
    }
    private String[] getProxyImports() {
        List<String> result = new ArrayList<>(3);
    // 导入了AutoProxyRegistrar类和ProxyCachingConfiguration类
        result.add(AutoProxyRegistrar.class.getName());
        result.add(ProxyCachingConfiguration.class.getName());
        if (jsr107Present && jcacheImplPresent) {
            result.add(PROXY_JCACHE_CONFIGURATION_CLASS);
        }
        return StringUtils.toStringArray(result);
    }
}

8、AutoProxyRegistrar类(代码有所简化):

public class AutoProxyRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar {
    private final Log logger = LogFactory.getLog(getClass());
    @Override
    public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
                // 最终注册了:InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator(BeanPostProcessor接口实现类)
            // 通过重写postProcessAfterInitialization接口创建代理对象
          AopConfigUtils.registerAutoProxyCreatorIfNecessary(registry);
    }
}
@Nullable
    public static BeanDefinition registerAutoProxyCreatorIfNecessary(BeanDefinitionRegistry registry, @Nullable Object source) {
        return registerOrEscalateApcAsRequired(InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator.class, registry, source);
    }

9、导入的第一个类看完了,接着看导入的第二个类:ProxyCachingConfiguration

@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@Role(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE)
public class ProxyCachingConfiguration extends AbstractCachingConfiguration {
    @Bean(name = CacheManagementConfigUtils.CACHE_ADVISOR_BEAN_NAME)
    @Role(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE)
    public BeanFactoryCacheOperationSourceAdvisor cacheAdvisor(CacheOperationSource cacheOperationSource, CacheInterceptor cacheInterceptor) {
        //  构建BeanFactoryCacheOperationSourceAdvisor
    BeanFactoryCacheOperationSourceAdvisor advisor = new BeanFactoryCacheOperationSourceAdvisor();
        // 设置缓存注解解析器
    advisor.setCacheOperationSource(cacheOperationSource);
        // 设置缓存拦截器:cacheInterceptor
    advisor.setAdvice(cacheInterceptor);
        if (this.enableCaching != null) {
            advisor.setOrder(this.enableCaching.<Integer>getNumber("order"));
        }
        return advisor;
    }
    @Bean
    @Role(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE)
    public CacheOperationSource cacheOperationSource() {
    // 缓存注解解析器
        return new AnnotationCacheOperationSource();
    }
    @Bean
    @Role(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE)
    public CacheInterceptor cacheInterceptor(CacheOperationSource cacheOperationSource) {
        // 缓存拦截器
    CacheInterceptor interceptor = new CacheInterceptor();
        interceptor.configure(this.errorHandler, this.keyGenerator, this.cacheResolver, this.cacheManager);
        interceptor.setCacheOperationSource(cacheOperationSource);
        return interceptor;
    }
}

10、继续看下CacheInterceptor类(重要):

public class CacheInterceptor extends CacheAspectSupport implements MethodInterceptor, Serializable {
    @Override
    @Nullable
    public Object invoke(final MethodInvocation invocation) throws Throwable {
        Method method = invocation.getMethod();
        CacheOperationInvoker aopAllianceInvoker = () -> {
            try {
                return invocation.proceed();
            }
            catch (Throwable ex) {
                throw new CacheOperationInvoker.ThrowableWrapper(ex);
            }
        };
        Object target = invocation.getThis();
        Assert.state(target != null, "Target must not be null");
        try {
      // 缓存执行逻辑
            return execute(aopAllianceInvoker, target, method, invocation.getArguments());
        }
        catch (CacheOperationInvoker.ThrowableWrapper th) {
            throw th.getOriginal();
        }
    }
}
@Nullable
    protected Object execute(CacheOperationInvoker invoker, Object target, Method method, Object[] args) {
        if (this.initialized) {
            Class<?> targetClass = getTargetClass(target);
            CacheOperationSource cacheOperationSource = getCacheOperationSource();
            if (cacheOperationSource != null) {
        // 解析缓存相关注解,返回CacheOperation
        // 每个缓存注解对应一种不同的解析处理操作
        // CacheEvictOperation、CachePutOperation、CacheableOperation等
                Collection<CacheOperation> operations = cacheOperationSource.getCacheOperations(method, targetClass);
                if (!CollectionUtils.isEmpty(operations)) {
          // 执行缓存逻辑
                    return execute(invoker, method,
                            new CacheOperationContexts(operations, method, args, target, targetClass));
                }
            }
        }
        return invoker.invoke();
    }
private Object execute(final CacheOperationInvoker invoker, Method method, CacheOperationContexts contexts) {
        // 解析处理@CacheEvict注解
    processCacheEvicts(contexts.get(CacheEvictOperation.class), true,    CacheOperationExpressionEvaluator.NO_RESULT);
        // 解析处理@Cacheable注解
        Cache.ValueWrapper cacheHit = findCachedItem(contexts.get(CacheableOperation.class));
        List<CachePutRequest> cachePutRequests = new ArrayList<>();
        if (cacheHit == null) {
            collectPutRequests(contexts.get(CacheableOperation.class),    CacheOperationExpressionEvaluator.NO_RESULT, cachePutRequests);
        }
        Object cacheValue;
        Object returnValue;
        if (cacheHit != null && !hasCachePut(contexts)) {
            // 命中缓存,则从缓存中获取数据
            cacheValue = cacheHit.get();
            returnValue = wrapCacheValue(method, cacheValue);
        } else {
            // 未命中缓存,则通过反射执行目标方法
            returnValue = invokeOperation(invoker);
            cacheValue = unwrapReturnValue(returnValue);
        }
        // 解析处理@CachePut注解
        collectPutRequests(contexts.get(CachePutOperation.class), cacheValue, cachePutRequests);
        // 未命中缓存时,会封装一个cachePutRequests
      // 然后通过反射执行目标方法后,执行该方法,最终调用EhCacheCache.put方法将数据写入缓存中
        for (CachePutRequest cachePutRequest : cachePutRequests) {
            cachePutRequest.apply(cacheValue);
        }
        // 解析处理@CacheEvict注解,和上面的方法相同,只不过第二个参数不同
        processCacheEvicts(contexts.get(CacheEvictOperation.class), false, cacheValue);
        return returnValue;
    }

11、接着看下findCachedItem方法

private Cache.ValueWrapper findCachedItem(Collection<CacheOperationContext> contexts) {
        Object result = CacheOperationExpressionEvaluator.NO_RESULT;
        for (CacheOperationContext context : contexts) {
            if (isConditionPassing(context, result)) {
        // 生成key策略:解析@Cacheable注解中的key属性
        // 若未配置则默认使用SimpleKeyGenerator#generateKey方法生成key
                Object key = generateKey(context, result);
                Cache.ValueWrapper cached = findInCaches(context, key);
                if (cached != null) {
                    return cached;
                }    else {
                    if (logger.isTraceEnabled()) {
                        logger.trace("No cache entry for key '" + key + "' in cache(s) " + context.getCacheNames());
                    }
                }
            }
        }
        return null;
    }
// SimpleKeyGenerator#generateKey
public static Object generateKey(Object... params) {
      // 方法没有参数,则返回空的SimpleKey
        if (params.length == 0) {
            return SimpleKey.EMPTY;
        }
      // 方法参数只有一个,则返回该参数
        if (params.length == 1) {
            Object param = params[0];
            if (param != null && !param.getClass().isArray()) {
                return param;
            }
        }
      // 否则将方法参数进行封装,返回SimpleKey
        return new SimpleKey(params);
    }
private Cache.ValueWrapper findInCaches(CacheOperationContext context, Object key) {
        for (Cache cache : context.getCaches()) {
      // 从一级缓存中获取数据
            Cache.ValueWrapper wrapper = doGet(cache, key);
            if (wrapper != null) {
                if (logger.isTraceEnabled()) {
                    logger.trace("Cache entry for key '" + key + "' found in cache '" + cache.getName() + "'");
                }
                return wrapper;
            }
        }
        return null;
    }
protected Cache.ValueWrapper doGet(Cache cache, Object key) {
        try {
      // 这里我们使用的是:EhCacheCache,所以最终会调用EhCacheCache.get方法获取缓存中的数据
            return cache.get(key);
        }
        catch (RuntimeException ex) {
            getErrorHandler().handleCacheGetError(ex, cache, key);
            return null;
        }
    }

三、总结

@EnableCaching和@Transactional等实现逻辑大体相同,看的多了,则一通百通。

到此这篇关于springboot整合ehcache和redis实现多级缓存实战案例的文章就介绍到这了,更多相关springboot多级缓存内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

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