Java SpringCache+Redis緩存數據詳解

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前言

這幾天學習谷粒商城又再次的回顧瞭一次SpringCache，之前在學習谷粒學院的時候其實已經學習瞭一次瞭！！！

這裡就對自己學過來的內容進行一次的總結和歸納！！！

一、什麼是SpringCache

  • Spring Cache 是一個非常優秀的緩存組件。自Spring 3.1起，提供瞭類似於@Transactional註解事務的註解Cache支持，且提供瞭Cache抽象，方便切換各種底層Cache（如：redis）
  • 使用Spring Cache的好處：
    • 提供基本的Cache抽象，方便切換各種底層Cache；
    • 通過註解Cache可以實現類似於事務一樣，緩存邏輯透明的應用到我們的業務代碼上，且隻需要更少的代碼就可以完成；
    • 提供事務回滾時也自動回滾緩存；
    • 支持比較復雜的緩存邏輯；

二、項目集成Spring Cache + Redis

  • 依賴
<!-- redis -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-cache</artifactId>
</dependency>

開啟@EnableCaching

1、配置方式

①第一種：配置類

@Configuration
@EnableCaching
public class RedisConfig {
    /**
     * 自定義key規則
     * @return
     */
    @Bean
    public KeyGenerator keyGenerator() {
        return new KeyGenerator() {
            @Override
            public Object generate(Object target, Method method, Object... params) {
                StringBuilder sb = new StringBuilder();
                sb.append(target.getClass().getName());
                sb.append(method.getName());
                for (Object obj : params) {
                    sb.append(obj.toString());
                }
                return sb.toString();
            }
        };
    }

    /**
     * 設置RedisTemplate規則
     * @param redisConnectionFactory
     * @return
     */
    @Bean
    public RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
        RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>();
        redisTemplate.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
        Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);
        //解決查詢緩存轉換異常的問題
        ObjectMapper om = new ObjectMapper();
        // 指定要序列化的域，field,get和set,以及修飾符范圍，ANY是都有包括private和public
        om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
        // 指定序列化輸入的類型，類必須是非final修飾的，final修飾的類，比如String,Integer等會跑出異常
        om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
        jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(om);
        //序列號key value
        redisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        redisTemplate.setValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
        redisTemplate.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        redisTemplate.setHashValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
        redisTemplate.afterPropertiesSet();
        return redisTemplate;
    }
    /**
     * 設置CacheManager緩存規則
     * @param factory
     * @return
     */
    @Bean
    public CacheManager cacheManager(RedisConnectionFactory factory) {
        RedisSerializer<String> redisSerializer = new StringRedisSerializer();
        Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);
        //解決查詢緩存轉換異常的問題
        ObjectMapper om = new ObjectMapper();
        om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
        om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
        jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(om);
        // 配置序列化（解決亂碼的問題）,過期時間600秒
        RedisCacheConfiguration config = RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig()
            .entryTtl(Duration.ofSeconds(600))
            .serializeKeysWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(redisSerializer))
            .serializeValuesWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(jackson2JsonRedisSerializer))
            .disableCachingNullValues();
        RedisCacheManager cacheManager = RedisCacheManager.builder(factory)
            .cacheDefaults(config)
            .build();
        return cacheManager;
    }
}

或

②結合配置+配置文件

spring:
  cache:
  	#指定緩存類型為redis
    type: redis
    redis:
      # 指定redis中的過期時間為1h
      time-to-live: 3600000
      key-prefix: CACHE_   #緩存key前綴
      use-key-prefix: true #是否開啟緩存key前綴
      cache-null-values: true #緩存空值，解決緩存穿透問題

默認使用jdk進行序列化（可讀性差），默認ttl為-1永不過期，自定義序列化方式為JSON需要編寫配置類

@Configuration
@EnableConfigurationProperties(CacheProperties.class)//拿到Redis在配置文件的配置
public class MyCacheConfig {
    @Bean
    public RedisCacheConfiguration redisCacheConfiguration(CacheProperties cacheProperties) {
        //獲取到配置文件中的配置信息
        CacheProperties.Redis redisProperties = cacheProperties.getRedis(); org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheConfiguration config = org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig();
        //指定緩存序列化方式為json
        config = config.serializeValuesWith(
            RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer()));
        //設置配置文件中的各項配置，如過期時間
        if (redisProperties.getTimeToLive() != null) {
            config = config.entryTtl(redisProperties.getTimeToLive());
        }
        if (redisProperties.getKeyPrefix() != null) {
            config = config.prefixKeysWith(redisProperties.getKeyPrefix());
        }
        if (!redisProperties.isCacheNullValues()) {
            config = config.disableCachingNullValues();
        }
        if (!redisProperties.isUseKeyPrefix()) {
            config = config.disableKeyPrefix();
        }
        return config;
    }
}

說明：

第一種，全自定義配置第二種，簡單配置+自定義配置value值json轉義

  • 對redis進行配置
#redis配置
spring.redis.host=47.120.237.184
spring.redis.port=6379
spring.redis.password=ach2ng@123356
spring.redis.database= 0
spring.redis.timeout=1800000
#redis池設置
spring.redis.lettuce.pool.max-active=20
spring.redis.lettuce.pool.max-wait=-1
#最大阻塞等待時間(負數表示沒限制)
spring.redis.lettuce.pool.max-idle=5
spring.redis.lettuce.pool.min-idle=0

三、使用Spring Cache

@Cacheable

根據方法對其返回結果進行緩存，下次請求時，如果緩存存在，則直接讀取緩存數據返回；如果緩存不存在，則執行方法，並把返回的結果存入緩存中。一般用在查詢方法上。

屬性/方法名 解釋
value 緩存名，必填，它指定瞭你的緩存存放在哪塊分區，可多指定，如{"catagory","xxxx",....}
cacheNames 與 value 差不多，二選一即可
key 可選屬性，可以使用 SpEL 標簽自定義緩存的key，如：#root.methodName【用方法名作為key】
sync 默認false，為true時，會讓操作被同步保護，可避免緩存擊穿問題

@CachePut

使用該註解標志的方法，每次都會執行，並將結果存入指定的緩存中。其他方法可以直接從響應的緩存中讀取緩存數據，而不需要再去查詢數據庫。一般用在新增方法上。

屬性/方法名
value 緩存名，必填，它指定瞭你的緩存存放在==哪塊分區，==可多指定，如{"catagory","xxxx",....}
cacheNames 與 value 差不多，二選一即可
key 可選屬性，可以使用 SpEL 標簽自定義緩存的key

@CacheEvict

使用該註解標志的方法，會清空指定的緩存。一般用在更新或者刪除方法上

屬性/方法名 解釋
value 緩存名，必填，它指定瞭你的緩存存放在==哪塊分區，==可多指定，如{"catagory","xxxx",....}
cacheNames 與 value 差不多，二選一即可
key 可選屬性，可以使用 SpEL 標簽自定義緩存的key key如果是字符串”””，【請加上單引號】
allEntries 是否清空所有緩存，默認為 false。如果指定為 true，則方法調用後將立即清空所有的緩存 allEntries = true，會對刪除value分區裡的所有數據
beforeInvocation 是否在方法執行前就清空，默認為 false。如果指定為 true，則在方法執行前就會清空緩存

@Caching

可組合使用以上註解，如：

//組合瞭刪除緩存的@CacheEvict註解，同時刪除兩個
@Cacheing(evict=
          {@CacheEvict(value="a"),key="'getLists'"}),
		  {@CacheEvict(value="b"),key="'getArr'"})
         )

使用舉例 失效模式： 更新操作後，刪除緩存 雙寫模式： 更新操作後，新增緩存，掩蓋

四、SpringCache原理與不足

1、讀模式

緩存穿透：

查詢一個null數據。

解決方案：緩存空數據

可通過spring.cache.redis.cache-null-values=true

緩存擊穿：

大量並發進來同時查詢一個正好過期的數據。

解決方案： 加鎖 ? 默認是無加鎖的;

使用sync = true來解決擊穿問題

緩存雪崩：

大量的key同時過期。

解決方案：加隨機時間，time-to-live: 3600000。

2、寫模式：（緩存與數據庫一致）

  • 讀寫加鎖。
  • 引入Canal，感知到MySQL的更新去更新Redis
  • 讀多寫多，直接去數據庫查詢就行

五、總結

常規數據（讀多寫少，即時性，一致性要求不高的數據，完全可以使用Spring-Cache）：

寫模式(隻要緩存的數據有過期時間就足夠瞭)

特殊數據：

特殊設計（讀寫鎖、redis分佈鎖等

本篇文章就到這裡瞭，希望能夠給你帶來幫助，也希望您能夠多多關註WalkonNet的更多內容！

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