springboot快取開發實戰
前言：
快取在開發中是一個必不可少的優化點，近期在公司的專案重構中，關於快取優化了很多點，比如在載入一些資料比較多的場景中,會大量使用快取機制提高介面響應速度,簡介提升使用者體驗。關於快取,很多人對它都是既愛又恨，愛它的是:它能大幅提升響應效率，恨的是它如果處理不好,沒有用好比如LRU這種策略，沒有及時更新資料庫的資料就會導致資料產生滯後，進而產生使用者的誤讀，或者疑惑。這是很嚴重的一個問題，比如我在公司和某家公司(國內的一線旅遊開發公司)的對接的時候，線上總是出現我們推送介面資料但是網站的資料產生滯後的現象，詢問對方的技術人員，告訴我們是快取的問題，只要刪除快取就沒事了，我只能無奈…所以如何處理好快取,對我們開發人員來說是一個很棘手的問題。不過關於這一切，springboot已經提供給我們很便捷的開發工具！本篇部落格就來探索springBoot的快取註解如何使用！
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本篇部落格的目錄
一：springBoot開啟快取註解
二：常用快取註解
三：使用例項
四：總結
一：springBoot開啟註解
1.1:搭建springBoot環境
在idea中，搭建一個springboot是很簡單easy的。接下來我簡單說一下步驟：
File->new->projiect->Spring Initializer->next->named->web(選中)->Finish->new Window
1.2:開始快取
主要是@EnableCaching用於開啟快取註解的驅動，否則後面使用的快取都是無效的！
二：常用快取註解
2.1：@CacheConfig
這個註解的的主要作用就是全域性配置快取，比如配置快取的名字（cacheNames),只需要在類上配置一次，下面的方法就預設以全域性配置為主，不需要二次配置，節省了部分程式碼。
2.2：@Cacheable
這個註解是最重要的,主要實現的功能再進行一個讀操作的時候。就是先從快取中查詢，如果查詢不到，就會走資料庫的執行方法，這是快取的註解最重要的一個方法，基本上我們的所有快取實現都要依賴於它。它具有的屬性為cacheNames:快取名字，condtion：快取的條件，unless:不快取的條件。可以指定SPEL表示式來實現,也可以指定快取的key，快取的內部實現一般都是key,value形式，類似於一個Map（實際上cacheable的快取的底層實現就是concurrenHashMap）,指定了key，那麼快取就會以key作為鍵，以方法的返回結果作為值進行對映。
2.3：@CacheEvict
這個註解主要是配合@Cacheable一起使用的，它的主要作用就是清除快取，當方法進行一些更新、刪除操作的時候，這個時候就要刪除快取。如果不刪除快取，就會出現讀取不到最新快取的情況，拿到的資料都是過期的。它可以指定快取的key和conditon，它有一個重要的屬性叫做allEntries預設是false,也可以指定為true,主要作用就是清除所有的快取，而不以指定的key為主。
2.3:@CachePut
這個註解它總是會把資料快取，而不會去每次做檢查它是否存在，相比之下它的使用場景就比較少，畢竟我們希望並不是每次都把所有的資料都給查出來，我們還是希望能找到快取的資料，直接返回，這樣能提升我們的軟體效率。
2.4:@cache
這個註解它是上面的註解的綜合體，包含上面的三個註解（cacheable、cachePut、CacheEvict），可以使用這一個註解來包含上面的所有的註解，看原始碼如下
上面的註解總結如下表格：
三：使用例項
3.1:建立資料庫
我們來新建一個表，含義為文章，下面的示例將會在這張表中進行操作，所使用的框架為SSM+springboot
CREATE TABLE Artile (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT ,
`title` varchar(30) CHARACTER SET gbk COLLATE gbk_chinese_ci NULL DEFAULT NULL ,
`author` varchar(30) CHARACTER SET gbk COLLATE gbk_chinese_ci NULL DEFAULT NULL ,
`content` mediumtext CHARACTER SET gbk COLLATE gbk_chinese_ci NULL ,
`file_name` varchar(30) CHARACTER SET gbk COLLATE gbk_chinese_ci NULL DEFAULT NULL ,
`state` smallint(2) NULL DEFAULT 1 COMMENT '狀態' ,
PRIMARY KEY (`id`)
)
ENGINE=InnoDB
DEFAULT CHARACTER SET=gbk COLLATE=gbk_chinese_ci
AUTO_INCREMENT=11
ROW_FORMAT=COMPACT
;
3.2:Mapper層
主要就是對Article進行增刪改查的業務操作，對映到具體的xml的sql裡，然後用service去呼叫
public interface ArticleMapper {
/**
* 插入一篇文章
* @param title
* @param author
* @param content
* @param fileName
* @return
*/
public Integer addArticle(@Param("title") String title,@Param("author")String author,
@Param("content")String content,@Param("fileName")String fileName);
/**
* 根據id獲取文章
* @param id
* @return
*/
public Article getArticleById(@Param("id") Integer id);
/**
* 更新content
* @param content
*/
public Integer updateContentById(@Param("content")String content,@Param("id")Integer id);
/**
* 根據id刪除文章
* @param id
* @return
*/
public Integer removeArticleById(@Param("id")Integer id);
/**
* 獲得上一次插入的id
* @return
*/
public Integer getLastInertId();
}
3.3：service層
主要需要注意的是我們上述講述的快取註解都是基於service層(不能放在contoller和dao層)，首先我們在類上配置一個CacheConfig,然後配置一個cacheNames,那麼下面的方法都是以這個快取名字作為預設值，他們的快取名字都是這個，不必進行額外的配置。當進行select查詢方法的時候，我們配置上@Cacheable，並指定key,這樣除了第一次之外，我們都會把結果快取起來，以後的結果都會把這個快取直接返回。而當進行更新資料（刪除或者更新操作）的時候，使用@CacheEvict來清除快取，防止呼叫@Cacheabel的時候沒有更新快取
@Service
@CacheConfig(cacheNames = "articleCache")
public class ArticleService {
private AtomicInteger count =new AtomicInteger(0);
@Autowired
private ArticleMapper articleMapper;
/**
* 增加一篇文章 每次就進行快取
* @return
*/
@CachePut
public Integer addArticle(Article article){
Integer result = articleMapper.addArticle(article.getTitle(), article.getAuthor(), article.getContent(), article.getFileName());
if (result>0) {
Integer lastInertId = articleMapper.getLastInertId();
System.out.println("--執行增加操作--id:" + lastInertId);
}
return result;
}
/**
* 獲取文章 以傳入的id為鍵，當state為0的時候不進行快取
* @param id 文章id
* @return
*/
@Cacheable(key = "#id",unless = "#result.state==0")
public Article getArticle(Integer id) {
try {
//模擬耗時操作
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
final Article artcile = articleMapper.getArticleById(id);
System.out.println("--執行資料庫查詢操作"+count.incrementAndGet()+"次"+"id:"+id);
return artcile;
}
/**
* 通過id更新內容 清除以id作為鍵的快取
*
* @param id
* @return
*/
@CacheEvict(key = "#id")
public Integer updateContentById(String contetnt, Integer id) {
Integer result = articleMapper.updateContentById(contetnt, id);
System.out.println("--執行更新操作id:--"+id);
return result;
}
/**
* 通過id移除文章
* @param id 清除以id作為鍵的快取
* @return
*/
@CacheEvict(key = "#id")
public Integer removeArticleById(Integer id){
final Integer result = articleMapper.removeArticleById(id);
System.out.println("執行刪除操作,id:"+id);
return result;
}
}
3.4:controller層
主要是接受客戶端的請求，我們配置了@RestController表示它是一個rest風格的應用程式，在收到add請求會增加一條資料，get請求會查詢一條資料，resh會更新一條資料,rem會刪除一條資料
@RestController
@ComponentScan(basePackages = {"com.wyq.controller", "com.wyq.service"})
@MapperScan(basePackages = {"com.wyq.dao"})
public class ArticleController {
@Autowired
private ArticleService articleService;
@Autowired
ArticleMapper articleMapper;
@PostMapping("/add")
public ResultVo addArticle(@RequestBody Article article) {
System.out.println(article.toString());
Integer result = articleService.addArticle(article);
if (result >= 0) {
return ResultVo.success(result);
}
return ResultVo.fail();
}
@GetMapping("/get")
public ResultVo getArticle(@RequestParam("id") Integer id) {
Long start = System.currentTimeMillis();
Article article = articleService.getArticle(id);
Long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("耗時："+(end-start));
if (null != article)
return ResultVo.success(article);
return ResultVo.fail();
}
/**
* 更新一篇文章
*
* @param contetnt
* @param id
* @return
*/
@GetMapping("/resh")
public ResultVo update(@RequestParam("content") String contetnt, @RequestParam("id") Integer id) {
final Integer result = articleService.updateContentById(contetnt, id);
if (result > 0) {
return ResultVo.success(result);
} else {
return ResultVo.fail();
}
}
/**
* 刪除一篇文章
*
* @param id
* @return
*/
@GetMapping("/rem")
public ResultVo remove(@RequestParam("id") Integer id) {
final Integer result = articleService.removeArticleById(id);
if (result > 0) {
return ResultVo.success(result);
} else {
return ResultVo.fail();
}
}
}
3.5：測試
這裡使用postman模擬介面請求
3.5.1：首先我們來增加一篇文章：請求add介面：
後臺返回表示成功：
我看到後臺資料庫已經插入了資料，它的id是11
3.5.2：執行查詢操作
在查詢操作中，getArticle,我使用執行緒睡眠的方式，模擬了5秒的時間來處理耗時性業務，第一次請求肯定會查詢資料庫，理論上第二次請求，將會走快取，我們來測試一下:首先執行查詢操作
介面響應成功，再看一下後臺列印：表示執行了一次查詢操作，耗時5078秒
好，重點來了，我們再次請求介面看看會返回什麼？理論上，將不會走資料庫執行操作，並且耗時會大大減少：與上面的比對，這次沒有列印執行資料庫查詢操作，證明沒有走資料庫，並且耗時只有5ms，成功了！快取發揮作用，從5078秒減小到5秒！大大提升了響應速度，哈哈！
3.5.3：更新操作
當我們進行修改操作的時候，我們希望快取的資料被清空：看介面返回值成功了，再看資料庫
後臺控制檯列印：
--執行更新操作id:--11
趁熱打鐵，我們再次請求三次查詢介面，看看會返回什麼？每次都會返回這樣的結果，但是我的直觀感受就是第一次最慢，第二次、第三次返回都很快
再看看後臺列印了什麼？執行id為11的資料庫查詢操作，這是因為快取被清空了，所以它又走資料庫了（獲得最新資料），然後後面的查詢都會走快取！很明顯，實驗成功！
3.5.4：刪除操作
同理，在刪除操作中，執行了一次刪除，那麼快取也會被清空，查詢的時候會再次走資料庫，這裡就不給具體實驗效果了，如果需要的同學，可以把程式碼下載下來，自己測試一下就知道了。
四：總結
本篇部落格介紹了springBoot中快取的一些使用方法，如何在開發中使用快取？怎樣合理的使用都是值得我們學習的地方，快取能大大提升程式的響應速度，提升使用者體驗，不過它適用的場景也是讀多寫少的業務場景，如果資料頻繁修改，快取將會失去意義，每次還是執行的資料庫操作！如何使用好它，還有更高效的方式，比如使用redismemoryCache等專業元件，本篇部落格只是探討的spring的註解快取，相對來說比較簡單。希望起到拋磚引玉的作用，在以後部落格中，我將介紹redis如何搭建叢集來實現快取！
歡迎工作一到五年的Java工程師朋友們加入Java填坑之路：860113481
群內提供免費的Java架構學習資料（裡面有高可用、高併發、高效能及分散式、Jvm效能調優、Spring原始碼，MyBatis，Netty,Redis,Kafka,Mysql,Zookeeper,Tomcat,Docker,Dubbo,Nginx等多個知識點的架構資料）合理利用自己每一分每一秒的時間來學習提升自己，不要再用"沒有時間“來掩飾自己思想上的懶惰！趁年輕，使勁拼，給未來的自己一個交代！