SpringBoot中快速體驗快取（Cache）使用

阿新 • • 發佈：2019-01-14

一、基本專案搭建

測試專案是基於SpringBoot+Mybatis+Maven；

1、搭建基本環境，具體步驟如下：

（1）、新建資料庫，匯入資料庫檔案，創建出department和employee表；

（2）、建立SpringBoot-cache工程，選擇具體模組，如下圖；
在這裡插入圖片描述

（3）、在pom.xml檔案中，加入cache依賴

	<!-- https://mvnrepository.com/artifact/javax.cache/cache-api -->
	<dependency>
	    <groupId>javax.cache</ 
groupId>
	    <artifactId>cache-api</artifactId>
	    <version>1.0.0</version>
	</dependency>

（4）、建立JavaBean封裝資料，以Employee表為例；

public class Employee {
	
	private Integer id;
	private String lastName;
	private String email;
	private Integer gender; //性別 1男  0女
	private Integer dId; 


	//setter、getter方法略
}

（5）、在配置檔案中，配置資料庫；

//配置專案對外訪問路徑
server.servlet.context-path=/cache

//配置資料來源
spring.datasource.url=jdbc:mysql://192.168.1.106:3307/mybatis
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=123456
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver

//開啟駝峰命名
mybatis.configuration.map-underscore-to-camel-case=true

//開啟操作資料庫的日誌
logging.level.com.scorpios.cache.mapper=debug

（6）、整合Mybatis操作資料；

@Mapper
public interface EmployeeMapper {

    //查
    @Select("select * from employee where id = #{id}")
    public Employee getEmpById(Integer id);

    //增
    @Insert("insert into employee (lastName,email,gender,did) values ( #{lastName},#{email},#{gender},#{dId})")
   public void addEmp(Employee emp);

    //刪
    @Delete("delete from employee where id = #{id}")
    public void delEmpById(Integer id);

    //改
    @Update("update employee set lastName=#{lastName},email=#{email},gender=#{gender},did=#{dId} where id=#{id}")
    public void updateEmp(Employee emp);
}

（7）、配置掃描Mapper包；

@MapperScan("com.scorpios.cache.mapper")		//配置掃描mapper包
@SpringBootApplication
public class SpringbootCacheApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringbootCacheApplication.class, args);
    }

}

（8）、測試訪問：http://localhost:8080/cache/emp/1
在這裡插入圖片描述

多次訪問，控制檯輸出：
在這裡插入圖片描述

二、快速體驗Cache使用

1、想要使用Cache快取，首先了解關於Cache的註解，並需要開啟快取註解：@EnableCaching
在這裡插入圖片描述
開啟快取功能的註解

@EnableCaching //開啟快取註解
@MapperScan("com.scorpios.cache.mapper")
@SpringBootApplication
public class SpringbootCacheApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringbootCacheApplication.class, args);
    }
}

2、@Cacheable註解使用和說明
編寫Service層，呼叫Dao層，並在Service層，對操作Dao層的資料進行快取

@Service
public class EmployeeService {
    
    @Autowired
    EmployeeMapper employeeMapper;

    @Cacheable(cacheNames = "emp",key = "#root.args[0]")
    public Employee getEmpById(Integer id){
        System.out.println("查詢"+id+"號員工");
        Employee emp = employeeMapper.getEmpById(id);
        System.out.println(emp);
        return emp;
    }
}

(1)、測試結果
多次傳送請求，控制檯只顯示查詢了一次資料庫操作，快取成功。
在這裡插入圖片描述

(2)、@Cacheable引數具體說明
@Cacheable:將方法的執行結果快取，以後再要相同的資料，直接從快取中獲取，不用呼叫方法；

	cacheNames/value：指定快取元件的名字，將方法的返回結果放在哪個快取中，是陣列的方式，可以指定多個快取；
	例如：@Cacheable(cacheNames = {}"emp","dept"},key = "#root.args[0]")
	
	key：可以用它來指定快取資料使用的key，預設是使用方法引數的值；（也可以指定自己的生成策略）
	
	keyGenerator：key的生成器；可以自己指定key的生成器的元件id；key/keyGenerator：二選一使用；
	
	cacheManager：指定快取管理器；或者cacheResolver指定獲取解析器；
	
	condition：指定符合條件的情況下才快取；
	例如：@Cacheable(cacheNames = {}"emp","dept"},key = "#root.args[0]",condition="#root.args[0]>0")
	
	unless：否定快取；當unless指定的條件為true，方法的返回值就不會被快取；可以獲取到結果進行判斷；
	
	sync：是否使用非同步模式；

(3)、指定自己的key生成策略和key的SPEL表示式的說明：
在這裡插入圖片描述

@Cacheable(cacheNames = "emp",keyGenerator = "myKeyGenerator")
public Employee getEmpById(Integer id){
        System.out.println("查詢"+id+"號員工");
        Employee emp = employeeMapper.getEmpById(id);
        System.out.println(emp);
        return emp;
}

自定義自己的key生成策略

@Configuration
public class MyCacheConfig {

    @Bean("myKeyGenerator")
    public KeyGenerator keyGenerator(){

        return new KeyGenerator() {
            @Override
            public Object generate(Object target, Method method, Object... params) {

                return method.getName()+Arrays.asList(params).toString();
            }
        };

    }
}

(4)、@Cacheable執行流程

	1、方法執行之前，先去查詢Cache(快取元件)，按照cacheNames指定的名字獲取；
		（CacheManager先獲取相應的快取），第一次獲取快取如果沒有Cache元件會自動建立。
		
	2、去Cache中查詢快取的內容，使用一個key，預設就是方法的引數；
		key是按照某種策略生成的；預設是使用keyGenerator生成的，預設使用SimpleKeyGenerator生成key；
			SimpleKeyGenerator生成key的預設策略：
				如果沒有引數：key=new SimpleKey();
				如果有一個引數：key=引數的值
				如果有多個引數：key=new SimpleKey(params);
				
	3、沒有查到快取就呼叫目標方法；
	
	4、將目標方法返回的結果，放進快取中；

3、@CachePut註解使用和說明
作用：在目標方法呼叫之後，將目標方法的執行結果放入快取，既呼叫方法，又更新快取資料；

(1)、測試程式碼：


     @CachePut(cacheNames = "emp",key = "#result.id")//key需要注意
    public Employee updateEmp(Employee employee){
        System.out.println("更新的員工資訊："+employee);
        employeeMapper.updateEmp(employee);
        return employee;
    }

(2)、測試結果：
傳送更新使用者資訊請求：
在這裡插入圖片描述

控制檯輸出：
在這裡插入圖片描述

傳送查詢請求後，控制檯並沒有任何輸出，說明是從快取中拿的資料：
在這裡插入圖片描述

(3)、重要說明：

     @CachePut(cacheNames = "emp",key = "#result.id")//key需要注意

如果我們在使用@CachePut註解時，不指定key，這會使用方法的預設引數，這樣的話，與@Cacheable註解的key不一致，導致，我們更新過後，再次查詢資訊時，並不會得到快取資訊。這主要是以為key不一致導致的，需要注意。

4、@CacheEvit註解使用和說明
作用：快取清除
(1)、測試程式碼：

    @CacheEvict(cacheNames = "emp",key ="#root.args[0]")
    public void deleteEmp(Integer id){

        //模擬刪除
        System.out.println("刪除資料，員工id為：" +id );

    }

(2)、測試結果：
第一次查詢id為1的員工，控制檯列印查詢資料庫請求，第二次查詢則不會去查詢資料庫；
然後傳送刪除id為1的員工請求，控制檯列印，刪除資訊；
最後再次傳送查詢id為1的員工，控制檯再次列印查詢資料庫的SQL。
表明之前的快取已清除
在這裡插入圖片描述

(3)、@CachePut引數說明：

key：指定要清除的資料；

allEntries=true；指定清除這個快取中所有的資料；

beforeInvocation=false;快取的清除是否在方法之前執行
	預設代表快取清除操作是在方法之後執行；如果出現異常快取就不會清除
	
beforeInvocation=true:
	代表清除快取操作是在方法執行之前執行，無論方法是否出現異常，快取都清除

4、@Caching註解使用和說明
可以指定多個快取規則，下面是@Caching的原始碼

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Inherited
@Documented
public @interface Caching {

	Cacheable[] cacheable() default {};

	CachePut[] put() default {};

	CacheEvict[] evict() default {};

}

示例程式碼：

   @Caching(
            cacheable = {
                 @Cacheable(cacheNames = "emp",key = "#lastName")
            },

            put = {
                 @CachePut(cacheNames = "emp",key="#result.id"),
                 @CachePut(cacheNames = "emp",key="#result.email")
            }
    )
    public Employee getEmpByNames(String lastName){

    }

4、@CacheConfig註解使用和說明
可以在類上加上次註解，用於指定類級別的公共快取屬性，例如使用公共快取名字和id的生成策略

@CacheConfig(cacheNames = "emp")
@Service
public class EmployeeService {

}

三、SpringBoot整合Redis作為快取

在我們沒有配置使用其他快取中介軟體時，SpringBoot預設使用的是ConcurrentMapCacheManager，然後用這個Manager來建立ConcurrentMapCache，並將資料儲存在ConcurrentMap<Object,Object>中；下圖是SpringBoot支援的快取配置。
在這裡插入圖片描述

但在實際的開發中，我們經常會使用一些快取中介軟體，如：Redis、MemCached、eheache等；

1、安裝Redis：安裝Redis可以參考前面文章的RabbitMQ和ElasticSearch，用Docker安裝比較方便，啟動起來後，用客戶端連線上Redis，如下圖：
在這裡插入圖片描述

2、Redis整合步驟：
(1)、引入Redis的starter

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

(2)、在application.properties檔案中配置Redis

spring.redis.host=192.168.1.106

(3)、啟動Redis，並用客戶端連線：
在這裡插入圖片描述

3、測試普通字串程式碼：

RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class SpringbootCacheApplicationTests {

    @Autowired
    RedisTemplate redisTemplate;    //k-v都是物件

    @Autowired
    StringRedisTemplate stringRedisTemplate;    //操作k-v都是字串

    @Test
    public void testRedis(){
        //給Redis中儲存資料
        stringRedisTemplate.opsForValue().append("msg","helloworld");

		//從Redis中取資料
		String msg = stringRedisTemplate.opsForValue().get("msg");
       System.out.println("msg from redis:"+msg);
    }
}

(1)、測試結果：
往Redis中寫資料
在這裡插入圖片描述

從Redis中讀資料：
在這裡插入圖片描述

(2)、說明：
Redis常見的五大資料型別：String(字串)、list(列表)、set(集合)、hash(雜湊)、ZSet(有序集合)

stringRedisTemplate.opsForValue()		操作String字串
stringRedisTemplate.opsForList()		操作list列表
stringRedisTemplate.opsForSet()		操作Set集合
stringRedisTemplate.opsForHash()		操作Hash雜湊
stringRedisTemplate.opsForZSet		操作Zset有序集合

4、測試儲存物件：

@Test
public void testRedis(){
   //給Redis中儲存資料
    redisTemplate.opsForValue().set("emp",employeeMapper.getEmpById(1));
}

(1)、測試結果：
往Redis中寫資料，會發現是一堆位元組碼
在這裡插入圖片描述

(2)、自定義序列化器

@Configuration
public class MyRedisConfig {

    @Bean
    public RedisTemplate<Object, Employee> myRedisTemplate(
        RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) throws UnknownHostException {
            RedisTemplate<Object, Employee> template = new RedisTemplate<>();
            template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
        //設定自定義序列化器
        Jackson2JsonRedisSerializer serializer = new Jackson2JsonRedisSerializer<Employee>(Employee.class);

        template.setDefaultSerializer(serializer);
            return template;
        }
}

(3)、測試程式碼，需要自動注入自己的序列化器：

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class SpringbootCacheApplicationTests {

    @Autowired
    EmployeeMapper employeeMapper;

    @Autowired
    RedisTemplate myRedisTemplate;  //自定義的序列化器

    @Test
    public void testRedis(){
        //給Redis中儲存資料
        myRedisTemplate.opsForValue().set("emp",employeeMapper.getEmpById(1));
    }
}

(4)、測試結果：
在這裡插入圖片描述

四、小結

1、想要使用快取，需要先開啟快取註解@EnableCaching；

2、熟練對@Cacheable、@CachePut、@CacheEvict、@Caching註解的使用，特別是屬性的使用；
3、SpringBoot整合Redis作為快取；

SpringBoot中快速體驗快取（Cache）使用

一、基本專案搭建

1、搭建基本環境，具體步驟如下：

二、快速體驗Cache使用

三、SpringBoot整合Redis作為快取

四、小結

SpringBoot中快速體驗快取（Cache）使用

搜尋引擎中快取（cache）用到的雜湊（hash）演算法

在SpringBoot中使用熱部署（DevTools）

如何在SpringBoot中監控執行引擎（actuator）？

HTTP請求的快取（Cache）機制

讀懂作業系統之虛擬記憶體TLB與快取（cache）關係篇（四）

完整SpringBoot Cache整合redis快取（二）

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