一起来学SpringBoot | 第十篇：使用Spring Cache集成Redis

原创
SpringBoot
文章目录
  1. 1. 特点
  2. 2. 使用前后
  3. 3. 添加依赖
  4. 4. 属性配置
  5. 5. 具体编码
    1. 5.1. 实体类
    2. 5.2. 定义接口
    3. 5.3. 主函数
    4. 5.4. 测试
    5. 5.5. 根据条件操作缓存
    6. 5.6. 注解介绍
  6. 6. 总结
  7. 7. 说点什么

SpringBoot 是为了简化 Spring 应用的创建、运行、调试、部署等一系列问题而诞生的产物，自动装配的特性让我们可以更好的关注业务本身而不是外部的XML配置，我们只需遵循规范，引入相关的依赖就可以轻易的搭建出一个 WEB 工程

Spring 3.1 引入了激动人心的基于注释（annotation）的缓存（cache）技术，它本质上不是一个具体的缓存实现方案（例如 EHCache 或者 Redis），而是一个对缓存使用的抽象，通过在既有代码中添加少量它定义的各种 annotation，即能够达到缓存方法的返回对象的效果。

特点

具备相当的好的灵活性，不仅能够使用 SpEL（Spring Expression Language）来定义缓存的 key 和各种 condition，还提供开箱即用的缓存临时存储方案，也支持和主流的专业缓存例如 EHCache、Redis、Guava 的集成。

  • 基于 annotation 即可使得现有代码支持缓存
  • 开箱即用 Out-Of-The-Box，不用安装和部署额外第三方组件即可使用缓存
  • 支持 Spring Express Language，能使用对象的任何属性或者方法来定义缓存的 key 和 condition
  • 支持 AspectJ，并通过其实现任何方法的缓存支持
  • 支持自定义 key 和自定义缓存管理者，具有相当的灵活性和扩展性

使用前后

下面针对Spring Cache使用前后给出了伪代码部分，具体中也许比这要更加复杂，但是Spring Cache都可以很好的应对

使用前

我们需要硬编码，如果切换Cache Client还需要修改代码，耦合度高，不易于维护

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public String get(String key) {
    String value = userMapper.selectById(key);
    if (value != null) {
        cache.put(key,value);
    }
    return value;
}

使用后

基于Spring Cache注解，缓存由开发者自己配置，但不用参与到具体编码

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@Cacheable(value = "user", key = "#key")
public String get(String key) {
    return userMapper.selectById(key);
}

添加依赖

在 pom.xml 中添加 spring-boot-starter-data-redis的依赖

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<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-pool2</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
    <scope>test</scope>
</dependency>

属性配置

在 application.properties 文件中配置如下内容，由于Spring Boot2.x 的改动，连接池相关配置需要通过spring.redis.lettuce.pool 或者 spring.redis.jedis.pool 进行配置了。使用了Spring Cache后，能指定spring.cache.type就手动指定一下，虽然它会自动去适配已有Cache的依赖，但先后顺序会对Redis使用有影响（JCache -> EhCache -> Redis -> Guava）

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spring.redis.host=localhost
spring.redis.password=battcn
# 一般来说是不用配置的，Spring Cache 会根据依赖的包自行装配
spring.cache.type=redis
# 连接超时时间（毫秒）
spring.redis.timeout=10000
# Redis默认情况下有16个分片，这里配置具体使用的分片
spring.redis.database=0
# 连接池最大连接数（使用负值表示没有限制） 默认 8
spring.redis.lettuce.pool.max-active=8
# 连接池最大阻塞等待时间（使用负值表示没有限制） 默认 -1
spring.redis.lettuce.pool.max-wait=-1
# 连接池中的最大空闲连接 默认 8
spring.redis.lettuce.pool.max-idle=8
# 连接池中的最小空闲连接 默认 0
spring.redis.lettuce.pool.min-idle=0

具体编码

实体类

创建一个User类，目的是为了模拟对象存储

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package com.battcn.entity;

import java.io.Serializable;

/**
 * @author Levin
 * @since 2018/5/11 0007
 */
public class User implements Serializable {

    private static final long serialVersionUID = 8655851615465363473L;
    private Long id;
    private String username;
    private String password;
    // TODO  省略get set
}

定义接口

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package com.battcn.service;

import com.battcn.entity.User;

/**
 * @author Levin
 * @since 2018/5/11 0011
 */
public interface UserService {

    /**
     * 删除
     *
     * @param user 用户对象
     * @return 操作结果
     */
    User saveOrUpdate(User user);

    /**
     * 添加
     *
     * @param id key值
     * @return 返回结果
     */
    User get(Long id);

    /**
     * 删除
     *
     * @param id key值
     */
    void delete(Long id);
}

###实现类

为了方便演示数据库操作，直接定义了一个Map<Long, User> DATABASES，这里的核心就是@Cacheable、@CachePut、@CacheEvict 三个注解

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package com.battcn.service.impl;

import com.battcn.entity.User;
import com.battcn.service.UserService;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.cache.annotation.CacheEvict;
import org.springframework.cache.annotation.CachePut;
import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * @author Levin
 * @since 2018/5/11 0011
 */
@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {

    private static final Map<Long, User> DATABASES = new HashMap<>();

    static {
        DATABASES.put(1L, new User(1L, "u1", "p1"));
        DATABASES.put(2L, new User(2L, "u2", "p2"));
        DATABASES.put(3L, new User(3L, "u3", "p3"));
    }


    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(UserServiceImpl.class);

    @Cacheable(value = "user", key = "#id")
    @Override
    public User get(Long id) {
        // TODO 我们就假设它是从数据库读取出来的
        log.info("进入 get 方法");
        return DATABASES.get(id);
    }

    @CachePut(value = "user", key = "#user.id")
    @Override
    public User saveOrUpdate(User user) {
        DATABASES.put(user.getId(), user);
        log.info("进入 saveOrUpdate 方法");
        return user;
    }

    @CacheEvict(value = "user", key = "#id")
    @Override
    public void delete(Long id) {
        DATABASES.remove(id);
        log.info("进入 delete 方法");
    }
}

主函数

@EnableCaching 必须要加，否则spring-data-cache相关注解不会生效…

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package com.battcn;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;

/**
 * @author Levin
 */
@SpringBootApplication
@EnableCaching
public class Chapter9Application {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Chapter9Application.class, args);
    }

}

测试

完成准备事项后，编写一个junit测试类来检验代码的正确性，有很多人质疑过Redis线程安全性，故下面也提供了响应的测试案例，如有疑问欢迎指正

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package com.battcn;

import com.battcn.entity.User;
import com.battcn.service.UserService;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;

/**
 * @author Levin
 * @since 2018/5/10 0010
 */
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class Chapter9ApplicationTest {

    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(Chapter9ApplicationTest.class);


    @Autowired
    private UserService userService;


    @Test
    public void get() {
        final User user = userService.saveOrUpdate(new User(5L, "u5", "p5"));
        log.info("[saveOrUpdate] - [{}]", user);
        final User user1 = userService.get(5L);
        log.info("[get] - [{}]", user1);
        userService.delete(5L);
    }
}

启动测试类，结果和我们期望的一致，可以看到增删改查中，查询是没有日志输出的，因为它直接从缓存中获取的数据，而添加、修改、删除都是会进入方法内执行具体的业务代码，然后通过切面去删除掉Redis中的缓存数据。其中 # 号代表这是一个 SpEL 表达式，此表达式可以遍历方法的参数对象，具体语法可以参考 Spring 的相关文档手册。

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2018-05-14 09:20:55.303  INFO 21176 --- [           main] com.battcn.service.impl.UserServiceImpl  : 进入 saveOrUpdate 方法
2018-05-14 09:20:55.582  INFO 21176 --- [           main] io.lettuce.core.EpollProvider            : Starting without optional epoll library
2018-05-14 09:20:55.584  INFO 21176 --- [           main] io.lettuce.core.KqueueProvider           : Starting without optional kqueue library
2018-05-14 09:20:56.316  INFO 21176 --- [           main] com.battcn.Chapter9ApplicationTest       : [saveOrUpdate] - [User{id=5, username='u5', password='p5'}]
2018-05-14 09:20:56.320  INFO 21176 --- [           main] com.battcn.Chapter9ApplicationTest       : [get] - [User{id=5, username='u5', password='p5'}]
2018-05-14 09:20:56.322  INFO 21176 --- [           main] com.battcn.service.impl.UserServiceImpl  : 进入 delete 方法

其它类型

下列的就是Redis其它类型所对应的操作方式

  • opsForValue： 对应 String（字符串）
  • opsForZSet： 对应 ZSet（有序集合）
  • opsForHash： 对应 Hash（哈希）
  • opsForList： 对应 List（列表）
  • opsForSet： 对应 Set（集合）
  • opsForGeo： 对应 GEO（地理位置）

根据条件操作缓存

根据条件操作缓存内容并不影响数据库操作，条件表达式返回一个布尔值，true/false，当条件为true，则进行缓存操作，否则直接调用方法执行的返回结果。

  • 长度： @CachePut(value = "user", key = "#user.id",condition = "#user.username.length() < 10") 只缓存用户名长度少于10的数据
  • 大小： @Cacheable(value = "user", key = "#id",condition = "#id < 10") 只缓存ID小于10的数据
  • 组合： @Cacheable(value="user",key="#user.username.concat(##user.password)")
  • 提前操作： @CacheEvict(value="user",allEntries=true,beforeInvocation=true) 加上beforeInvocation=true后，不管内部是否报错，缓存都将被清除，默认情况为false

注解介绍

@Cacheable(根据方法的请求参数对其结果进行缓存)

  • key： 缓存的 key，可以为空，如果指定要按照 SpEL 表达式编写，如果不指定，则缺省按照方法的所有参数进行组合（如：@Cacheable(value="user",key="#userName")）
  • value： 缓存的名称，必须指定至少一个（如：@Cacheable(value="user") 或者 @Cacheable(value={"user1","use2"})）
  • condition： 缓存的条件，可以为空，使用 SpEL 编写，返回 true 或者 false，只有为 true 才进行缓存（如：@Cacheable(value = "user", key = "#id",condition = "#id < 10")）

@CachePut(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)

  • key： 同上
  • value： 同上
  • condition： 同上

@CachEvict(根据条件对缓存进行清空)

  • key： 同上
  • value： 同上
  • condition： 同上
  • allEntries： 是否清空所有缓存内容，缺省为 false，如果指定为 true，则方法调用后将立即清空所有缓存（如：@CacheEvict(value = "user", key = "#id", allEntries = true)）
  • beforeInvocation： 是否在方法执行前就清空，缺省为 false，如果指定为 true，则在方法还没有执行的时候就清空缓存，缺省情况下，如果方法执行抛出异常，则不会清空缓存（如：@CacheEvict(value = "user", key = "#id", beforeInvocation = true)）

总结

spring-cache文档： https://docs.spring.io/spring/docs/5.0.5.RELEASE/spring-framework-reference/integration.html#cache-introduction
spring-data-redis文档： https://docs.spring.io/spring-data/redis/docs/2.0.1.RELEASE/reference/html/#new-in-2.0.0
Redis 文档： https://redis.io/documentation
Redis 中文文档： http://www.redis.cn/commands.html

目前很多大佬都写过关于 SpringBoot 的教程了，如有雷同，请多多包涵，本教程基于最新的 spring-boot-starter-parent：2.0.1.RELEASE编写，包括新版本的特性都会一起介绍…

说点什么

  • 个人QQ：1837307557
  • battcn开源群（适合新手）：391619659
  • 微信公众号（欢迎调戏）：battcn

个人博客：http://blog.battcn.com/

全文代码：https://github.com/battcn/spring-boot2-learning/tree/master/chapter9

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