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第七章 企業專案開發--本地快取guava cache

阿新 • • 發佈：2019-01-18

1、在實際專案開發中，會使用到很多快取技術，而且資料庫的設計一般也會依賴於有快取的情況下設計。

  • 常用的快取分兩種：本地快取和分散式快取。
  • 常用的本地快取是guava cache，本章主要介紹guava cache在專案中的使用。

關於常用快取以及每種快取常用場景的介紹，之後可以去檢視我記錄的"Java快取相關"系列部落格。連結如下：

2、實際使用

本專案的程式碼基於第六章的程式碼進行構建，這裡只列出修改過的程式碼：

2.1、ssmm0-data

pom.xml：

        <!-- guava cache -->
        <
 
dependency>
            <groupId>com.google.guava</groupId>
            <artifactId>guava</artifactId>
            <version>14.0.1</version>
        </dependency>
View Code

在pom.xml中引入了guava cache14.0.1的依賴包。

AdminMapper：

package com.xxx.mapper.userManagement;


 
import java.util.List;

import org.apache.ibatis.annotations.Insert;
import org.apache.ibatis.annotations.Param;
import org.apache.ibatis.annotations.Result;
import org.apache.ibatis.annotations.Results;
import org.apache.ibatis.annotations.Select;

import com.xxx.model.userManagement.Admin;


 
/**
 * 管理員Mapper
 */
public interface AdminMapper {
    
    /**************註解**************/
    @Insert("INSERT INTO userinfo(username, password) VALUES(#{username},#{password})")
    public int insertAdmin(Admin admin);

    @Select("SELECT * FROM userinfo WHERE username = #{username} AND password = #{password}")
    @Results(value = { 
            @Result(id = true, column = "id", property = "id"),
            @Result(column = "username", property = "username"),
            @Result(column = "password", property = "password") })
    public Admin selectAdmin(@Param("username") String username,
                             @Param("password") String password);
    
    /***************xml**************/
    /**
     * 條件不定式查詢
     * 我們這裡使用@Param指定引數，這樣的話，在AdminMapper.xml中就不用再使用parameterType屬性了；否則得寫parameterType屬性
     */
    public List<Admin> getAdminByConditions(@Param("username")String username,
                                            @Param("password")String password, 
                                            @Param("start")int start, 
                                            @Param("limit")int limit);
    
    /**
     * 返回主鍵
     */
    public int insertAdminWithBackId(Admin admin);
    
    /****************guava cache*****************/
    @Select("SELECT * FROM userinfo WHERE username = #{username}")
    @Results(value = { 
            @Result(id = true, column = "id", property = "id"),
            @Result(column = "username", property = "username"),
            @Result(column = "password", property = "password") })
    public List<Admin> getUserByName(@Param("username") String username);
}
View Code

將使用到的兩個方法：

  • public List<Admin> getUserByName(String username)
  • public List<Admin> getAdminByConditions(String username, String password, int start, int limit)

AdminDao：

package com.xxx.dao.userManagement;

import java.util.List;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Repository;

import com.xxx.mapper.userManagement.AdminMapper;
import com.xxx.model.userManagement.Admin;

/**
 * 管理員DAO
 */
@Repository
public class AdminDao {
    @Autowired
    private AdminMapper adminMapper;
    /***************註解*****************/
    public boolean register(Admin admin){
        return adminMapper.insertAdmin(admin)==1?true:false;
    }
    
    public Admin login(String username ,String password){
        return adminMapper.selectAdmin(username, password);
    }
    /****************xml******************/
    public List<Admin> findAdmin(String username, String password, int start, int limit){
        return adminMapper.getAdminByConditions(username, password, start, limit);
    }
    
    public int insertAdminWithBackId(Admin admin){
        return adminMapper.insertAdminWithBackId(admin);
    }
    /******************guava cache********************/
    public List<Admin> getUserByName(String username){
        return adminMapper.getUserByName(username);
    }
}
View Code

將使用到的兩個方法：

  • public List<Admin> getUserByName(String username)
  • public List<Admin> findAdmin(String username, String password, int start, int limit)

AdminService：

package com.xxx.service.userManagement;

import java.util.List;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

import com.google.common.cache.CacheBuilder;
import com.google.common.cache.CacheLoader;
import com.google.common.cache.LoadingCache;
import com.xxx.dao.userManagement.AdminDao;
import com.xxx.model.userManagement.Admin;
import com.xxx.vo.userManagement.AdminCacheKey;

/**
 * 管理員service
 */
@Service
public class AdminService {
    @Autowired
    private AdminDao adminDao;

    public boolean register(Admin admin) {
        return adminDao.register(admin);
    }

    public Admin login(String username, String password) {
        return adminDao.login(username, password);
    }

    /*********** 以下方法是為了測試mybatis中使用xml **********/
    public List<Admin> findAdmin(String username, 
                                 String password, 
                                 int start,
                                 int limit) {
        return adminDao.findAdmin(username, password, start, limit);
    }

    public Admin insertAdminWithBackId(Admin admin) {
        int record = adminDao.insertAdminWithBackId(admin);
        if (record == 1) {
            return admin;// 這時的admin已經被賦予主鍵了
        }
        return null;
    }

    /************************ guava cache *************************/
    /************單條件的查詢，key為String***********/
    public List<Admin> findByUsername(String username) {
        List<Admin> adminList = null;
        try {
            adminList = adminListCache.get(username);
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return adminList;
    }

    LoadingCache<String, List<Admin>> adminListCache = CacheBuilder.newBuilder()
            .expireAfterWrite(20, TimeUnit.MINUTES)// 快取20分鐘
            .maximumSize(1000)// 最多快取1000個物件
            .build(new CacheLoader<String, List<Admin>>() {
                public List<Admin> load(String username) throws Exception {
                    return adminDao.getUserByName(username);
                }
            });

    /************多條件的查詢，key為Object（封裝了多個條件的VO類）***********/
    public List<Admin> findAdminList(String username, 
                                     String password,
                                     int start, 
                                     int limit) {
        /*
         * 注意：
         * 如果以一個新建的物件做為key的話，因為每次都是新建一個物件，所以這樣的話，實際上每次訪問key都是不同的，即每次訪問都是重新進行快取;
         * 但是實際上，我們想要根據物件的屬性來判斷物件是否相等，只需要根據這些屬性重寫物件的hashCode與equals方法即可，
         * 所以重寫了AdminCacheKey類的hashCode和equals方法，這樣，每次訪問的話，就會以每個條件是否相等來判斷物件（即key）是否相等了，這一塊兒的快取就會起作用了
         */
        AdminCacheKey cacheKey = new AdminCacheKey(username, 
                                                   password, 
                                                   start,
                                                   limit);
        List<Admin> adminList = null;
        try {
            System.out.println(cacheKey);
            adminList = adminsCache.get(cacheKey);
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return adminList;
    }

    LoadingCache<AdminCacheKey, List<Admin>> adminsCache = CacheBuilder.newBuilder()
            .expireAfterWrite(60, TimeUnit.MINUTES) // 快取項在給定時間內（60min）沒有被寫訪問（建立或覆蓋），則回收
            .maximumSize(100) // 最多快取100項
            .build(new CacheLoader<AdminCacheKey, List<Admin>>() {
                public List<Admin> load(AdminCacheKey key) throws Exception {
                    return adminDao.findAdmin(key.getUsername(),
                                              key.getPassword(), 
                                              key.getStart(), 
                                              key.getLimit());
                }
            });

}
View Code

將使用到的兩個方法：

  • public List<Admin> findByUsername(String username)
  • public List<Admin> findAdminList(String username, String password, int start, int limit)

這一塊兒是整個guava cache使用的部分。這裡邊寫出了兩種guava cache使用的方式：

  • 單查詢條件：key為String或Object都可以
  • 多查詢條件：key為Object，該Object封裝了多個查詢條件，並通過這些查詢條件重寫了該Object的hashcode()和equals()

這一部分中guava cache的使用方式，就是實際開發中最常用的方法。

AdminCacheKey：

package com.xxx.vo.userManagement;

/**
 * guava cache的key
 */
public class AdminCacheKey {
    private String username;
    private String password;
    private int start;
    private int limit;

    public AdminCacheKey() {
    }

    public AdminCacheKey(String username, String password, int start, int limit) {
        this.username = username;
        this.password = password;
        this.start = start;
        this.limit = limit;
    }

    public String getUsername() {
        return username;
    }

    public void setUsername(String username) {
        this.username = username;
    }

    public String getPassword() {
        return password;
    }

    public void setPassword(String password) {
        this.password = password;
    }

    public int getStart() {
        return start;
    }

    public void setStart(int start) {
        this.start = start;
    }

    public int getLimit() {
        return limit;
    }

    public void setLimit(int limit) {
        this.limit = limit;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        final int prime = 31;
        int result = 1;
        result = prime * result + limit;
        result = prime * result
                + ((password == null) ? 0 : password.hashCode());
        result = prime * result + start;
        result = prime * result
                + ((username == null) ? 0 : username.hashCode());
        return result;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj)
            return true;
        if (obj == null)
            return false;
        if (getClass() != obj.getClass())
            return false;
        AdminCacheKey other = (AdminCacheKey) obj;
        if (limit != other.limit)
            return false;
        if (password == null) {
            if (other.password != null)
                return false;
        } else if (!password.equals(other.password))
            return false;
        if (start != other.start)
            return false;
        if (username == null) {
            if (other.username != null)
                return false;
        } else if (!username.equals(other.username))
            return false;
        return true;
    }
}
View Code

該類是封裝了多個查詢條件的一個VO類。

2.2、ssmm0-userManagement

AdminController：

package com.xxx.web.admin;

import java.util.List;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
import org.springframework.web.servlet.ModelAndView;

import com.xxx.model.userManagement.Admin;
import com.xxx.service.userManagement.AdminService;
import com.xxx.util.admin.AdminCookieUtil;

/**
 * adminController
 */
@Controller
@RequestMapping("/admin")
public class AdminController {
    
    @Autowired
    private AdminService adminService;
    
    /**
     * 管理員註冊
     */
    @ResponseBody
    @RequestMapping("/register")
    public boolean register(@RequestParam("username") String username,
                            @RequestParam("password") String password){
        Admin admin = new Admin();
        admin.setUsername(username);
        admin.setPassword(password);
        
        boolean isRegisterSuccess = adminService.register(admin);
        
        return isRegisterSuccess;
    }
    
    /**
     * 管理員登入
     */
    @RequestMapping("/login")
    public ModelAndView login(@RequestParam("username") String username,
                              @RequestParam("password") String password,
                              HttpServletResponse response,
                              HttpSession session){
        
        
        Admin admin = adminService.login(username, password);
        
        ModelAndView modelAndView = new ModelAndView();
        if(admin == null){
            modelAndView.addObject("message", "使用者不存在或者密碼錯誤！請重新輸入");
            modelAndView.setViewName("error");
        }else{
            modelAndView.addObject("admin", admin);
            modelAndView.setViewName("userinfo");
            /*
             * 這為什麼不直接傳一個username，而傳了一個admin，
             * 是因為在實際開發中，你傳過去的資訊可能不只是username，還有使用者手機號、地址等等
             */
            //使用cookie
            AdminCookieUtil.addLoginCookie(admin, response);
            //使用session
            //session.setAttribute("adminSession", admin);
        }
        
        return modelAndView;
    }
    
    /*****************************mybatis xml方式解決的問題*******************************/
    /**
     * 根據username或password查詢List<Admin>
     */
    @ResponseBody
    @RequestMapping("/findAdmin")
    public List<Admin> findAdmin(@RequestParam(value="username",required=false) String username,
                                    @RequestParam(value="password",required=false) String password,
                                    @RequestParam("start") int start,
                                    @RequestParam("limit") int limit,
                                    HttpServletRequest request,
                                    HttpSession session){
        Admin admin = AdminCookieUtil.getLoginCookie(request);
        //Admin admin = (Admin) session.getAttribute("adminSession");
        
        if(admin == null){//未登入
            return null;
        }
        System.out.println(admin.toJson());
        List<Admin> adminList = adminService.findAdmin(username, password, start, limit);
        return adminList;
    }
    
    /**
     * 插入一個使用者並返回主鍵
     * 注意：get請求也會自動裝配（即將前臺傳入的username和password傳入admin）
     */
    @ResponseBody
    @RequestMapping("/insert")
    public Admin insertAdminWithBackId(Admin admin){
        return adminService.insertAdminWithBackId(admin);
    }
    /*************************guava cache******************************/
    /**
     * 根據username查詢List<Admin>
     */
    @ResponseBody
    @RequestMapping("/findAdminByUsername")
    public List<Admin> findAdminByUserName(@RequestParam(value="username") String username){
        
        List<Admin> adminList = adminService.findByUsername(username);
        return adminList;
    }
    
    @ResponseBody
    @RequestMapping("/findAdminList")
    public List<Admin> findAdminList(@RequestParam(value="username") String username,
                                         @RequestParam(value="password",required=false) String password,
                                         @RequestParam("start") int start,
                                         @RequestParam("limit") int limit){
        
        List<Admin> adminList = adminService.findAdminList(username, password, start, limit);
        return adminList;
    }
}
View Code

將使用到的兩個方法：

  • public List<Admin> findAdminByUserName(String username)
  • public List<Admin> findAdminList(String username, String password, int start, int limit)

3、測試

  • 單元測試：使用springJunit去測就行
  • 整體測試：程式碼寫好之後，注意對程式碼去做測試的方法，先執行相應的controller的方法，然後對查詢出來的部分資料在資料庫中直接進行修改，再執行之前的controller對應的方法。出現兩種結果：
    • 第二次執行與第一次結果相同：快取成功
    • 第二次執行與第一次結果不同：快取不成功

4、總結：

  • 常用的幾個API：
    • get(Object key)：首先獲取value-->若獲取不到，先快取-->再從快取中去取（以上三步是原子操作），使用該方法優先於使用put
    • getIfPresent(Object key)：獲取value，若獲取不到，返回null；若獲取的到，返回value
    • put(Object key, Object value)：顯示的新增快取key-value
  • guava cache的get(Object key)的value不能為null（這個可以去看原始碼的註釋），看下邊的程式碼例子： 
        LoadingCache<String, List<Admin>> adminListCache = CacheBuilder.newBuilder()
            .expireAfterWrite(20, TimeUnit.MINUTES)// 快取20分鐘
            .maximumSize(1000)// 最多快取1000個物件
            .build(new CacheLoader<String, List<Admin>>() {
                public List<Admin> load(String username) throws Exception {
                    //1、下邊這樣null的話，不拋異常
                    /*List<Admin> admins = adminDao.getUserByName(username);
                    if(admins==null){
                        return null; 
                    }
                    return admins;*/
                    //2、但是如果這裡查詢出來的結果為null的話，也沒關係
                    //return adminDao.getUserByName(username);
                    //3、如果這裡直接返回null，就會出現com.google.common.cache.CacheLoader$InvalidCacheLoadException
                    return null;
                }
            });
    View Code

    注意：該程式碼中的三種null情況，只有第三種會丟擲異常。前兩種不為空的原因是因為，即使admins沒有元素，admins也不會是null，而是[]，這應該是mybatis的功勞？！這個是個問題，以後在讀mybatis原始碼的時候，會仔細研究！！！但是實際使用中，我們判斷一個list是否為空，會使用CollectionUtil.isNotEmpty(list)類似於下邊這樣，就會丟擲異常了。

        LoadingCache<String, List<Admin>> adminListCache = CacheBuilder.newBuilder()
            .expireAfterWrite(20, TimeUnit.MINUTES)// 快取20分鐘
            .maximumSize(1000)// 最多快取1000個物件
            .build(new CacheLoader<String, List<Admin>>() {
                public List<Admin> load(String username) throws Exception {
                    //1、下邊這樣null的話，不拋異常
                    List<Admin> admins = adminDao.getUserByName(username);
                    //System.out.println(admins);//如果admins為空，不會返回null，而是返回[]
                    if(CollectionUtils.isEmpty(admins)){
                        System.out.println(admins+"-->");
                        return null; 
                    }
                    return admins;
                    //2、但是如果這裡查詢出來的結果為null的話，也沒關係
                    //return adminDao.getUserByName(username);
                    //3、如果這裡直接返回null，就會出現com.google.common.cache.CacheLoader$InvalidCacheLoadException
                    //return null;
                }
            });
    View Code

    但是，為了在guava cache的使用中不丟擲異常，我們這裡直接使用下邊這句就好了，由mybatis將[]返回就好了。

    return adminDao.getUserByName(username);

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