JetCache 缓存开源组件设计精要

​作者：张隆 阿里电影演出技术中心团队

本文将为大家介绍JetCache缓存开源组件的前世今生，并剖析了JetCache的工作原理及设计优势。

一、JetCache的前世今生

1.1 诞生-阿里彩票JetCache的伊甸园

• 2013年，JetCache诞生于 [ 阿里彩票 ]，作者是 [ huangli ] 凭借得天独厚的Tair支持和丰富的Spring生态注解支持，赢得了大家的喜爱。

• 2015年，随着SpringBoot的大热和集团内PandoraBoot的彻底铺开，JetCache以Starter的形式实现了扩展，优化了配置项，在架构设计和性能上更上一层楼。

• 2015年同年，JetCache开源至Github，作为alibaba的开源缓存框架，其易用性和设计先进性吸引了大批国内外用户，截止当前在github上累计3.7k star，870 fork。

• 2018年JetCache最大版本更新，对整体的设计进行了调整，修改了默认的序列化方式，集成支持了SpringData，RedisLettuce，Redisson等更加高效以及功能更加灵活且高级的三方SDK。

1.2 整合-开源界大放异彩

• JetCache原生支持的远程缓存是Tair，但是Tair在集团外并不可用。JetCache为了拥抱开源，实现了时下主流的GuavaCache, CaffeineCache,  Redis，MemCache基本覆盖了国内的主流缓存中间件。

• 在功能性方面，JetCache满足了用户一行注解解决Method缓存的刚需，同时也能通过叠加注解的方式非常高效的处理缓存穿透，缓存击穿，缓存雪崩，缓存失效等经典分布式缓存的问题，这让用户充分体验到了缓存框架的效率优势和设计先进性。

• 在扩展性方面，JetCache满足了用户一行注解解决Method缓存的刚需，也提供了优秀的扩展能力。想要实现一个新的Cache类型，只需要实现AbstractEmbeddedCache或者AbstractExternalCache就可以以非常低廉的成本实现一个新的缓存框架。

1.3 挑战-SpringCache江湖地位

• 在2015年最火的框架是SpringBoot，SpringBoot提供了非常丰富的组件支持以及模块化的组件管理，其中就包括基于JSR-107--JCacheAPI实现的SpringCache框架。

• SpringCache框架很好的实现了JCacheAPI，在当时占据了非常有力的位置，几乎所有的SpringBoot初创项目，都选择了使用SpringCache来作为他们的第一个缓存框架。但随着软件工程的规模越来越大，分布式场景的经典问题也接踵而至，显然SpringCache在应对分布式环境的经典问题时显得太过于稚嫩。 

  对于分布式场景，缓存穿透，缓存击穿，缓存雪崩 等经典问题，缺少足够成熟的方案。

  高级特性上，如 分布式锁，多级缓存滑动窗口，缓存序列化，异步API支持等实际工作场景经常会需要用到的核心能力，要么没有，要么不够用。

  对于扩展性上，设计的不够开放和正交，很难低成本的完成一些高级功能的扩展。

• JetCache在这方面做的就不错，并且在迁移缓存方面基本上可以做到换注解平替，所以一旦工程规模达到一定量级，很多架构师会选择从SpringCache的方式切换到JetCache上。

二、JetCache是如何工作的

完整的组件串联文档：

https://app.heptabase.com/w/db02907915c401c6e33ddcc47e4d67a589047a846be16f30de1644501d939787

2.1 JSR-107--缓存JCache标准抽象实现

Java在2012的JSR-107协议中新增了关于缓存的抽象设计标准--JCache。

2.2 丰富注解-无侵入抽象设计

2.3 启动器和配置-Bean方式

@Configuration
@EnableMethodCache(basePackages = "com.taobao.film.tfmind")
@EnableCreateCacheAnnotation
public class JetCacheConfig {
    
@Bean
public GlobalCacheConfig config(
  @Qualifier("ldbTairManager") TairManager tairLdbManager,
  @Qualifier("mdbTairManager") TairManager tairMdbManager,
  @Qualifier("rdb3CacheCompose") Rdb3CacheCompose rdb3CacheCompose) {
  Map<String, CacheBuilder> localBuilders = new HashMap<>();
  Map<String, CacheBuilder> remoteBuilders = new HashMap<>();
​
​
  // 本地缓存 CaffeineCache
  EmbeddedCacheBuilder<?> localBuilder = CaffeineCacheBuilder
    .createCaffeineCacheBuilder()
    .keyConvertor(FastjsonKeyConvertor.INSTANCE);
  localBuilders.put(CacheConsts.DEFAULT_AREA, local