关于缓存

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#数据库 #java #系统架构

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关于缓存

缓存是实际工作中非常常用的一种提高性能的方法。而在java中，所谓缓存，就是将程序或系统经常要调用的对象存在内存中，再次调用时可以快速从内存中获取对象，不必再去创建新的重复的实例。这样做可以减少系统开销，提高系统效率。

在增删改查中，数据库查询占据了数据库操作的80%以上，而非常频繁的磁盘I/O读取操作，会导致数据库性能极度低下。而数据库的重要性就不言而喻了：

数据库通常是企业应用系统最核心的部分
数据库保存的数据量通常非常庞大
数据库查询操作通常很频繁，有时还很复杂

在系统架构的不同层级之间，为了加快访问速度，都可以存在缓存

spring cache特性与缺憾

现在市场上主流的缓存框架有ehcache、redis、memcached。spring cache可以通过简单的配置就可以搭配使用起来。其中使用注解方式是最简单的。

Cache注解

从以上的注解中可以看出，虽然使用注解的确方便，但是缺少灵活的缓存策略，

缓存策略：

TTL（Time To Live ）存活期，即从缓存中创建时间点开始直到它到期的一个时间段（不管在这个时间段内有没有访问都将过期）
TTI（Time To Idle）空闲期，即一个数据多久没被访问将从缓存中移除的时间

项目中可能有很多缓存的TTL不相同，这时候就需要编码式使用编写缓存。

条件缓存

根据运行流程，如下@Cacheable将在执行方法之前( #result还拿不到返回值)判断condition，如果返回true，则查缓存；

代码

@Cacheable(value = "user", key = "#id", condition = "#id lt 10")
public User conditionFindById(final Long id)

如下@CachePut将在执行完方法后（#result就能拿到返回值了）判断condition，如果返回true，则放入缓存

代码

@CachePut(value = "user", key = "#id", condition = "#result.username ne 'zhang'")
public User conditionSave(final User user)

如下@CachePut将在执行完方法后（#result就能拿到返回值了）判断unless，如果返回false，则放入缓存；（即跟condition相反）

代码

@CachePut(value = "user", key = "#user.id", unless = "#result.username eq 'zhang'")
public User conditionSave2(final User user)

如下@CacheEvict， beforeInvocation=false表示在方法执行之后调用（#result能拿到返回值了）；且判断condition，如果返回true，则移除缓存；

代码

@CacheEvict(value = "user", key = "#user.id", beforeInvocation = false, condition = "#result.username ne 'zhang'")
public User conditionDelete(final User user)

小试牛刀，综合运用：

代码

@CachePut(value = "user", key = "#user.id")
public User save(User user) {
users.add(user);
return user;
}
@CachePut(value = "user", key = "#user.id")
public User update(User user) {
users.remove(user);
users.add(user);
return user;
}
@CacheEvict(value = "user", key = "#user.id")
public User delete(User user) {
users.remove(user);
return user;
}
@CacheEvict(value = "user", allEntries = true)
public void deleteAll() {
users.clear();
}
@Cacheable(value = "user", key = "#id")
public User findById(final Long id) {
System.out.println("cache miss, invoke find by id, id:" + id);
for (User user : users) {
if (user.getId().equals(id)) {
return user;
}
}
return null;
}

配置ehcache与redis
spring cache集成ehcache，spring-ehcache.xml主要内容：

代码

<dependency>
<groupId>net.sf.ehcache</groupId>
<artifactId>ehcache-core</artifactId>
<version>${ehcache.version}</version>
</dependency>

代码

<bean id="ehcacheManager" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheManagerFactoryBean">
<property name="configLocation" value="classpath:xml/ehcache.xml"/>
</bean>
<bean id="cacheManager" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheCacheManager">
<property name="cacheManager" ref="ehcacheManager"/>
<property name="transactionAware" value="true"/>
</bean>
<cache:annotation-driven cache-manager="cacheManager" proxy-target-class="true"/>

spring cache集成redis，spring-redis.xml主要内容：

代码

<dependency>
<groupId>org.springframework.data</groupId>
<artifactId>spring-data-redis</artifactId>
<version>1.8.1.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
<artifactId>commons-pool2</artifactId>
<version>2.4.2</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>redis.clients</groupId>
<artifactId>jedis</artifactId>
<version>2.9.0</version>
</dependency>

代码

<description>redis配置</description>
<bean id="jedisPoolConfig" class="redis.clients.jedis.JedisPoolConfig">
<property name="maxIdle" value="${redis.pool.maxIdle}"/>
<property name="maxTotal" value="${redis.pool.maxActive}"/>
<property name="maxWaitMillis" value="${redis.pool.maxWait}"/>
<property name="testOnBorrow" value="${redis.pool.testOnBorrow}"/>
<property name="testOnReturn" value="${redis.pool.testOnReturn}"/>
</bean>
<bean id="jedisConnectionFactory" class="org.springframework.data.redis.connection.jedis.JedisConnectionFactory">
<property name="hostName" value="${redis.master.ip}"/>
<property name="port" value="${redis.master.port}"/>
<property name="poolConfig" ref="jedisPoolConfig"/>
</bean>
<bean id="redisTemplate" class="org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate"
p:connectionFactory-ref="jedisConnectionFactory">
<property name="keySerializer">
<bean class="org.springframework.data.redis.serializer.JdkSerializationRedisSerializer"></bean>
</property>
<property name="valueSerializer">
<bean class="org.springframework.data.redis.serializer.JdkSerializationRedisSerializer"/>
</property>
<property name="hashKeySerializer">
<bean class="org.springframework.data.redis.serializer.JdkSerializationRedisSerializer"/>
</property>
<property name="hashValueSerializer">
<bean class="org.springframework.data.redis.serializer.JdkSerializationRedisSerializer"/>
</property>
</bean>
<bean id="cacheManager" class="org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheManager"
c:redisOperations-ref="redisTemplate">
<property name="defaultExpiration" value="600"/>
<property name="usePrefix" value="true"/>
<property name="expires">
<map key-type="java.lang.String" value-type="java.lang.Long">
<entry key="halfHour" value="1800"/>
<entry key="hour" value="3600"/>
<entry key="oneDay" value="86400"/>
<entry key="authorizationCache" value="1800"/>
<entry key="authenticationCache" value="1800"/>
<entry key="activeSessionCache" value="1800"/>
</map>
</property>
</bean>
<cache:annotation-driven cache-manager="cacheManager" proxy-target-class="true"/>