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Spring 注解缓存设计原理及实战

  • 2021 年 11 月 11 日
  • 本文字数:1786 字

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  • 开箱即用,不用安装和部署额外的第三方组件即可使用缓存

  • 可以配置 Condition 和 SPEL,能使用对象的任何属性或者方法来定义缓存的 key 和使用规则条件

  • 支持自定义 key 和自定义缓存管理者,具有相当的灵活性和可扩展性

  • 绕过 Spring 的话,注解无效


Spring Cache 的关键原理就是 Spring AOP,通过 Spring AOP 实现了在方法调用前、调用后获取方法的入参和返回值,进而实现了缓存的逻辑。而 Spring Cache 利用了 Spring AOP 的动态代理技术,即当客户端尝试调用 pojo 的 foo()方法的时候,给它的不是 pojo 自身的引用,而是一个动态生成的代理类


  • Spring 动态代理调用图



如上图所示,实际客户端获取的是一个代理的引用,在调用 foo()方法的时候,会首先调用 proxy 的 foo()方法,这个时候 proxy 可以整体控制实际的 pojo.foo()方法的入参和返回值,比如缓存结果,比如直接略过执行实际的 foo()方法等,都是可以轻松做到的。


Spring Cache 主要使用如下注解


  • @Cacheable

  • @CachePut

  • @CacheEvict


主要针对方法上注解使用,部分场景也可类上注解。当在类上使用时,该类所有方法都将受影响。


作用和配置方法表:


| 标签类型 | 作用 | 主要配置参数说明 |


| --- | --- | --- |


| @Cacheable | 主要针对方法配置,能够根据方法的请求参数对其结果进行缓存 | value:缓存的名称,在 Spring 配置文件中定义,必须指定至少一个


key:缓存的 key,可为 null,若指定要按 SpEL 表达式编写,若不指定,则默认按方法的所有参数进行组合


condition:缓存的条件,可为 null,使用 SpEL 编写,返回 true 或者 false,为 true 时才进行缓存 |


| @CachePut | 主要针对方法配置,能够根据方法的请求参数对其结果进行缓存,和 @Cacheable 不同的是,它每次都会触发真实方法的调用 | 同上 |


| @CacheEvict | 主要针对方法配置,能够根据一定的条件对缓存进行清空 | 同上。


allEntries:是否清空所有缓存内容,默认为 false,如果指定为 true,则方法调用后将立即清空所有缓存;


beforeInvocation:是否在方法执行前就清空,默认为 false,如果指定为 true,则在方法还没有执行的时候就清空缓存,默认情况下,如果方法执行抛出异常,则不会清空缓存 |

可扩展

Spring 注解能满足一般应用对缓存的需求,但随着应用服务的复杂化,大并发高可用性能要求下,需要进行一定的扩展,这时对其自身集成的缓存方案可能不太适用,该怎么办?


这能满足一般应用的缓存需求,但当用户量上去或性能跟不上,总需要进行扩展,这时你或许对其提供的内存缓存不满意了,因为其不支持高可用,也不持久化。这时就需要自定义你缓存方案了,Spring 也想到了这点。


先不考虑如何持久化缓存,毕竟这种三方实现很多,要考虑的是,怎么利用 Spring 提供的扩展点实现我们自己的缓存,且在不改原来已有代码的情况下进行扩展,是否在方法执行前就清空,默认为 false,如果指定为 true,则在方法还没有执行的时候就清空缓存,默认情况下,如果方法执行抛出异常,则不会清空缓存。


三步:


  • 提供一个 CacheManager 接口的实现(继承 AbstractCacheManager),管理自身的 cache 实例

  • 实现自己的 cache 实例 MyCache(继承至 Cache),在这里面引入我们需要的第三方 cache 或自定义 ca


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  • 对配置项进行声明,将 MyCache 实例注入 CacheManager 进行统一管理。


自定义注解缓存


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注解缓存的使用,可有效增强代码可读性,同时统一管理缓存,提供较好的可扩展性。


为此,酒店商家端在 Spring 注解缓存基础上,自定义了适合自身业务特性的注解缓存。


主要使用两个标签,即**@HotelCacheable**、@HotelCacheEvict,其作用和配置方法见下表:


| 标签类型 | 作用 | 主要配置参数说明 |


| --- | --- | --- |


| @HotelCacheable | 主要针对方法配置,能够根据方法的请求参数对其结果进行缓存 | domain 作用域,针对集合场景,解决批量更新问题; domainKey 作用域对应的缓存 key; key 缓存对象 key 前缀; fieldKey 缓存对象 key,与前缀合并生成对象 key; condition 缓存获取前置条件,支持 spel 语法; cacheCondition 缓存刷入前置条件,支持 spel 语法; expireTime 超时时间设置 |


| @HotelCacheEvict | 主要针对方法配置,能够根据一定的条件对缓存进行清空 | 同上 |


增加作用域的概念,解决商家信息变更下,多重重要信息实时更新的问题。

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