Spring優雅整合Redis緩存
- 2020 年 3 月 29 日
- 筆記
“小明,多系統的session共享,怎麼處理?”“Redis緩存啊!” “小明,我想實現一個簡單的消息隊列?”“Redis緩存啊!”
“小明,分佈式鎖這玩意有什麼方案?”“Redis緩存啊!” “小明,公司系統響應如蝸牛,咋整?”“Redis緩存啊!”
本着研究的精神,我們來分析下小明的第四個問題。
準備:
Idea2019.03/Gradle6.0.1/Maven3.6.3/JDK11.0.4/Lombok0.28/SpringBoot2.2.4RELEASE/mybatisPlus3.3.0/Soul2.1.2/
Dubbo2.7.5/Druid1.2.21/Zookeeper3.5.5/Mysql8.0.11/Vue2.5/Redis3.2
難度: 新手–戰士–老兵–大師
目標:
- Spring優雅整合Redis做數據庫緩存
步驟:
為了遇見各種問題,同時保持時效性,我盡量使用最新的軟件版本。源碼地址:https://github.com/xiexiaobiao/vehicle-shop-admin
1 先說結論
Redis緩存不是金彈,若系統DB毫無壓力,系統性能瓶頸不在DB上,不建議強加緩存層!
- 增加業務複雜度:同一緩存必須被全部相關方法所覆蓋,如訂單緩存,只要涉及到訂單數據更新的方法都要進行緩存邏輯處理。
同時,KV存儲時,因各方法返回的類型不同,這樣就需要多個緩存池,但各方法後台的數據又存在關聯,往往導致一個方法需
要處理關聯的多個緩存,從而形成網狀處理邏輯。
2. 存在並發問題:緩存沒有鎖機制,B線程進行DB更新,同時A線程請求數據,緩存中存在即返回,但B線程還未更新到緩存,導
致緩存與DB不一致;或者A線程B線程都進行DB更新,但寫入緩存的順序發生顛倒,也會導致緩存與DB不一致,請看官君想想如何解決;
3.內存消耗:小數據量可直接全部進內存,但海量數據不可能全部直接進入Redis,機器吃不消!可考慮只緩存DB數據索引,然後配合
“布隆過濾器”攔截無效請求,有效請求再去DB查詢;
4. 緩存位置:緩存註解的方法,執行時序上應盡量靠近DB,遠離前端,如放dao層,請看官君思考下為啥。
適用場景:1.確認DB為系統性能瓶頸,2.數據內容穩定,低頻更新,高頻查詢,如歷史訂單數據;3.熱點數據,如新上市商品;
2 步驟
2.1 原理
這裡我說的是註解模式,有四個註解,SpringCache緩存原理即註解+攔截器 org.springframework.cache.interceptor.CacheInterceptor
對方法進行攔截處理:
@Cacheable:可標記在類或方法上。標記在類上則緩存該類所有方法的返回值。請求方法時,先在緩存進行key匹配,存在則直接取緩存數據並返回。主要參數表:
@CacheEvict:從緩存中移除相應數據。主要參數表:
@CachePut:方法支持緩存功能。與@Cacheable不同的是使用@CachePut標註的方法在執行前不會去檢查緩存中是否存在之前執行過的結果,
而是每次都會執行該方法,並將執行結果以鍵值對的形式存入指定的緩存中。主要參數表:
@Caching: 多個Cache註解組合使用,比如新增用戶時,同時要刪除其他緩存,並更新用戶信息緩存,即以上三個註解的集合。
2.2 編碼
項目有五個微服務,我僅改造了customer服務模塊:
引入依賴,build.gradle文件:
Redis配置項,resources/config/application-dev.yml文件:
文件: com.biao.shop.customer.conf.RedisConf
@Configuration @EnableCaching public class RedisConf { @Bean public RedisCacheManager cacheManager(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory){ return RedisCacheManager.create(redisConnectionFactory); } @Bean public CacheManager cacheManager() { // configure and return an implementation of Spring's CacheManager SPI SimpleCacheManager cacheManager = new SimpleCacheManager(); cacheManager.setCaches(Arrays.asList(new ConcurrentMapCache("default"))); return cacheManager; } @Bean public RedisTemplate<String,Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory){ RedisTemplate<String,Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>(); redisTemplate.setConnectionFactory(factory); // 設置key的序列化器 redisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer()); // 設置value的序列化器,使用Jackson 2,將對象序列化為JSON Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class); // json轉對象類,不設置,默認的會將json轉成hashmap ObjectMapper mapper = new ObjectMapper(); mapper.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY); mapper.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL); jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(mapper); return redisTemplate; } }
以上代碼解析:1.聲明緩存管理器CacheManager,會創建一個切面(aspect)並觸發Spring緩存註解的切點,根據類或者方法所使用的註解以及緩存的狀態,
這個切面會從緩存中獲取數據,將數據添加到緩存之中或者從緩存中移除某個值 2. RedisTemplate即為Redis連接器,實際上即為jedis客戶端。
文件: com.biao.shop.customer.impl.ShopClientServiceImpl
@org.springframework.stereotype.Service @Slf4j public class ShopClientServiceImpl extends ServiceImpl<ShopClientDao, ShopClientEntity> implements ShopClientService { private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ShopClientServiceImpl.class); private ShopClientDao shopClientDao; @Autowired public ShopClientServiceImpl(ShopClientDao shopClientDao){ this.shopClientDao = shopClientDao; } @Override public String getMaxClientUuId() { return shopClientDao.selectList(new LambdaQueryWrapper<ShopClientEntity>() .isNotNull(ShopClientEntity::getClientUuid).orderByDesc(ShopClientEntity::getClientUuid)) .stream().limit(1).collect(Collectors.toList()) .get(0).getClientUuid(); } @Override @Caching(put = @CachePut(cacheNames = {"shopClient"},key = "#root.args[0].clientUuid"), evict = @CacheEvict(cacheNames = {"shopClientPage","shopClientPlateList","shopClientList"},allEntries = true)) public int createClient(ShopClientEntity clientEntity) { clientEntity.setGenerateDate(LocalDateTime.now()); return shopClientDao.insert(clientEntity); } /** */ @Override @CacheEvict(cacheNames = {"shopClient","shopClientPage","shopClientPlateList","shopClientList"},allEntries = true) public int deleteBatchById(Collection<Integer> ids) { logger.info("deleteBatchById 刪除Redis緩存"); return shopClientDao.deleteBatchIds(ids); } @Override @CacheEvict(cacheNames = {"shopClient","shopClientPage","shopClientPlateList","shopClientList"},allEntries = true) public int deleteById(int id) { logger.info("deleteById 刪除Redis緩存"); return shopClientDao.deleteById(id); } @Override @Caching(evict = {@CacheEvict(cacheNames = "shopClient",key = "#root.args[0]"), @CacheEvict(cacheNames = {"shopClientPage","shopClientPlateList","shopClientList"},allEntries = true)}) public int deleteByUUid(String uuid) { logger.info("deleteByUUid 刪除Redis緩存"); QueryWrapper<ShopClientEntity> qw = new QueryWrapper<>(); qw.eq(true,"uuid",uuid); return shopClientDao.delete(qw); } @Override @Caching(put = @CachePut(cacheNames = "shopClient",key = "#root.args[0].clientUuid"), evict = @CacheEvict(cacheNames = {"shopClientPage","shopClientPlateList","shopClientList"},allEntries = true)) public int updateClient(ShopClientEntity clientEntity) { logger.info("updateClient 更新Redis緩存"); clientEntity.setModifyDate(LocalDateTime.now()); return shopClientDao.updateById(clientEntity); } @Override @CacheEvict(cacheNames = {"shopClient","shopClientPage","shopClientPlateList","shopClientList"},allEntries = true) public int addPoint(String uuid,int pointToAdd) { ShopClientEntity clientEntity = this.queryByUuId(uuid); log.debug(clientEntity.toString()); clientEntity.setPoint(Objects.isNull(clientEntity.getPoint()) ? 0 : clientEntity.getPoint() + pointToAdd); return shopClientDao.updateById(clientEntity); } @Override @Cacheable(cacheNames = "shopClient",key = "#root.args[0]") public ShopClientEntity queryByUuId(String uuid) { logger.info("queryByUuId 未使用Redis緩存"); QueryWrapper<ShopClientEntity> qw = new QueryWrapper<>(); qw.eq(true,"client_uuid",uuid); return shopClientDao.selectOne(qw); } @Override @Cacheable(cacheNames = "shopClientById",key = "#root.args[0]") public ShopClientEntity queryById(int id) { logger.info("queryById 未使用Redis緩存"); return shopClientDao.selectById(id); } @Override @Cacheable(cacheNames = "shopClientPage") public PageInfo<ShopClientEntity> listClient(Integer current, Integer size, String clientUuid, String name, String vehiclePlate, String phone) { logger.info("listClient 未使用Redis緩存"); QueryWrapper<ShopClientEntity> qw = new QueryWrapper<>(); Map<String,Object> map = new HashMap<>(4); map.put("client_uuid",clientUuid); map.put("vehicle_plate",vehiclePlate); map.put("phone",phone); // "name" 模糊匹配 boolean valid = Objects.isNull(name); qw.allEq(true,map,false).like(!valid,"client_name",name); PageHelper.startPage(current,size); List<ShopClientEntity> clientEntities = shopClientDao.selectList(qw); return PageInfo.of(clientEntities); } // java Stream @Override @Cacheable(cacheNames = "shopClientPlateList") public List<String> listPlate() { logger.info("listPlate 未使用Redis緩存"); List<ShopClientEntity> clientEntities = shopClientDao.selectList(new LambdaQueryWrapper<ShopClientEntity>().isNotNull(ShopClientEntity::getVehiclePlate)); return clientEntities.stream().map(ShopClientEntity::getVehiclePlate).collect(Collectors.toList()); } @Override @Cacheable(cacheNames = "shopClientList",key = "#root.args[0].toString()") public List<ShopClientEntity> listByClientDto(ClientQueryDTO clientQueryDTO) { logger.info("listByClientDto 未使用Redis緩存"); QueryWrapper<ShopClientEntity> qw = new QueryWrapper<>(); boolean phoneFlag = Objects.isNull(clientQueryDTO.getPhone()); boolean clientNameFlag = Objects.isNull(clientQueryDTO.getClientName()); boolean vehicleSeriesFlag = Objects.isNull(clientQueryDTO.getVehicleSeries()); boolean vehiclePlateFlag = Objects.isNull(clientQueryDTO.getVehiclePlate()); //如有null的條件直接不參與查詢 qw.eq(!phoneFlag,"phone",clientQueryDTO.getPhone()) .like(!clientNameFlag,"client_name",clientQueryDTO.getClientName()) .like(!vehicleSeriesFlag,"vehicle_plate",clientQueryDTO.getVehiclePlate()) .like(!vehiclePlateFlag,"vehicle_series",clientQueryDTO.getVehicleSeries()); return shopClientDao.selectList(qw); } }
以上代碼解析:
1. 因方法返回類型不同,故建立了5個緩存 2. 使用SpEL表達式#root.args[0]取得方法第一個參數,使用#result取得返回對象,
用於構造key 3. 對於@Cacheable不能使用#result返回對象做key值,如queryById(int id)方法,會導致NPE,,因為此註解將在方法執行前先
進入緩存匹配,而#result則是在方法執行後計算 4. @Caching註解可一次集合多個註解,如deleteByUUid(String uuid)方法,刪除一個用戶記錄,
需同時進行更新shopClient,並清空其他幾個緩存。
2.3 測試
運行起來整個項目,啟動順序:souladmin -> soulbootstrap -> zookeeper -> authority -> customer -> stock -> order -> business -> vue前端 ,
進入後端管理頁: 按頁瀏覽客戶信息,分別點擊頁簽:
可以看到緩存shopClientPage緩存了4項數據,key值即為方法的參數組合,再去點擊頁簽,則系統後台無DB請求記錄輸出,說明直接使用了緩存:
編輯客戶信息,我隨意打開了兩個:
可以看到緩存shopClientById增加了兩個對象,再去點擊編輯,則系統後台無DB查詢記錄輸出,說明直接使用了緩存:
按條件查詢客戶:
可以看到緩存shopClientPage增加一項,因為key值不一樣,故獨立為一項緩存數據,多次點查詢,則系統後台無DB查詢SQL輸出,說明直接使用了緩存:
新增客戶:
可以看到shopClientPage緩存將會被清空,同時增加一個shopClient緩存的對象,即同時進行了多個緩存池操作:
問題解答:
前面說到的兩個問題:
1.多線程問題,可配合DB事務機制,進行緩存延時雙刪,每次DB更新前,先刪除緩存中對象,更新後,再去刪除一次緩存中對象,
2.緩存方法位置問題,按照前端到後端的“倒金字塔模型”,越靠近前端,緩存數據對象被其他業務邏輯更新的可能性越大,靠近DB,能盡量保證每次DB的更新都能被緩存邏輯感知。
全文完!
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