Spring Cache 缺陷，我好像有解决方案了

Spring Cache 缺陷

Spring Cache 是一个非常优秀的缓存组件。

但是在使用 Spring Cache 的过程当中，小黑同学也遇到了一些痛点。

比如，现在有一个需求：通过多个 userId 来批量获取用户信息。

方案 1

此时，我们的代码可能是这样：

List<User> users = ids.stream().map(id -> {      return getUserById(id);  })  .collect(Collectors.toList());    @Cacheable(key = "#p0", unless = "#result == null")  public User getUserById(Long id) {  	// ···  }

这种写法的缺点在于：

在 for 循环中操作 redis。如果数据命中缓存还好，一旦缓存没有命中，则会访问数据库。

方案 2

也有的同学可能会这样做：

@Cacheable(key = "#ids.hash")  public Collection<User> getUsersByIds(Collection<Long> ids) {  	// ···  }

这种做法的问题是：

缓存是基于 id 列表的 hashcode ，只有在 id 列表的 hashcode 值相等的情况下，缓存才会命中。而且，一旦列表中的其中一个数据被修改，整个列表缓存都要被清除。

例如：

第一次请求 id 列表是 1,2,3,

第二次请求的 id 列表为 1,2,4

在这种情况下，前后两次的缓存不能共享。

如果 id 为 1 的数据发生了改变，那么，这两次请求的缓存都要被清空

看看 Spring 官方是怎么说的

Spring Issue：

https://github.com/spring-projects/spring-framework/issues/24139

https://github.com/spring-projects/spring-framework/issues/23221

image.png

简单翻译一下，具体内容读者可以自行查阅相关 issue。

译文：

谢谢你的报告。缓存抽象没有这种状态的概念，如果你返回一个集合，那就是你要求在缓存中存储的东西。也没有什么强迫您为给定的缓存保留相同的项类型，所以这种假设并不适合这样的高级抽象。

我的理解是，对于 Spring Cache 这种高级抽象框架来说，Cache 是基于方法的，如果方法返回 Collection，那整个 Collection 就是需要被缓存的内容。

我的解决方案

纠结了好久，小黑同学还是决定自己来造个轮子。

那我想要达到什么样的效果呢？

我希望对于这种根据多个 key 批量获取缓存的操作，可以先根据单个 key 从缓存中查找，如果缓存中不存在，就去加载数据，同时再将数据放到缓存中。

talk is cheap,show me the code

废话不多说，直接上源码：

https://github.com/shenjianeng/easy-cache

简单介绍一下整体的思路：

  • 核心接口

    • com.github.shenjianeng.easycache.core.Cache

    • com.github.shenjianeng.easycache.core.MultiCacheLoader

Cache 接口

Cache 接口定义了一些通用的缓存操作。和大部分 Cache 框架不同是，这里支持根据 key 批量获取缓存。

/**   * 根据 keys 缓存中获取,缓存中不存在,则返回null   */  @NonNull  Map<K, V> getIfPresent(@NonNull Iterable<K> keys);      /**   * 根据 keys 从缓存中获取,如果缓存中不存在,调用 {@link MultiCacheLoader#loadCache(java.util.Collection)} 加载数据,并添加到缓存中   */  @NonNull  Map<K, V> getOrLoadIfAbsent(@NonNull Iterable<K> keys);

MultiCacheLoader 接口

@FunctionalInterface  public interface MultiCacheLoader<K, V> {        @NonNull      Map<K, V> loadCache(@NonNull Collection<K> keys);        default V loadCache(K key) {          Map<K, V> map = loadCache(Collections.singleton(key));          if (CollectionUtils.isEmpty(map)) {              return null;          }          return map.get(key);      }  }

MultiCacheLoader 是一个函数式接口。在调用 Cache#getOrLoadIfAbsent 方法时，如果缓存不存在，就会通过 MultiCacheLoader 来加载数据，然后加数据放到缓存中。

RedisCache

RedisCache 是现在 Cache 接口的唯一实现。正如其类名一样，这是基于 redis 的缓存实现。

先说一下大致的实现思路：

  1. 使用 redis 的 mget 命令，批量获取缓存。为了保证效率，每次最多批量获取 20 个。
  2. 如果有数据不在缓存中，则判断是否需要自动加载数据，如果需要则通过 MultiCacheLoader 加载数据
  3. 将数据存放到缓存中。同时通过维护一个 zset 来保存已知的 cache key，用于清除缓存使用。

废话不多说，直接上源码。

private Map<K, V> doGetOrLoadIfAbsent(Iterable<K> keys, boolean loadIfAbsent) {      List<String> cacheKeyList = buildCacheKey(keys);      List<List<String>> partitions = Lists.partition(cacheKeyList, MAX_BATCH_KEY_SIZE);        List<V> valueList = Lists.newArrayListWithExpectedSize(cacheKeyList.size());        for (List<String> partition : partitions) {          // Get multiple keys. Values are returned in the order of the requested keys.          List<V> values = (List<V>) redisTemplate.opsForValue().multiGet(partition);          valueList.addAll(values);        }        List<K> keysList = Lists.newArrayList(keys);      List<K> missedKeyList = Lists.newArrayList();        Map<K, V> map = Maps.newHashMapWithExpectedSize(partitions.size());          for (int i = 0; i < valueList.size(); i++) {          V v = valueList.get(i);          K k = keysList.get(i);          if (v != null) {              map.put(k, v);          } else {              missedKeyList.add(k);          }      }        if (loadIfAbsent) {          Map<K, V> missValueMap = multiCacheLoader.loadCache(missedKeyList);            put(missValueMap);            map.putAll(missValueMap);      }        return map;  }

缓存清除方法实现：

public void evictAll() {      Set<Serializable> serializables = redisTemplate.opsForZSet().rangeByScore(knownKeysName, 0, 0);        if (!CollectionUtils.isEmpty(serializables)) {          List<String> cacheKeys = Lists.newArrayListWithExpectedSize(serializables.size());          serializables.forEach(serializable -> {              if (serializable instanceof String) {                  cacheKeys.add((String) serializable);              }          });          redisTemplate.delete(cacheKeys);          redisTemplate.opsForZSet().remove(knownKeysName, cacheKeys);      }  }

再多说几句

更多源码细节，如果读者感兴趣，可以自行阅读源码：easy-cache

欢迎大家 fork 体验，或者评论区留言探讨，写的不好，请多多指教~~

未来计划：

  • 支持缓存 null 值
  • 支持 annotation 的声明式缓存

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