[Java知识库]阿昌教你用SpringCache+Redis缓存数据

0、前言

这几天学习谷粒商城又再次的回顾了一次SpringCache，之前在学习谷粒学院的时候其实已经学习了一次了！！！

这里就对自己学过来的内容进行一次的总结和归纳！！！

一、什么是SpringCache

• Spring Cache 是一个非常优秀的缓存组件。自Spring 3.1起，提供了类似于@Transactional注解事务的注解Cache支持，且提供了Cache抽象，方便切换各种底层Cache（如：redis）

• 使用Spring Cache的好处：

  • 提供基本的Cache抽象，方便切换各种底层Cache；
  • 通过注解Cache可以实现类似于事务一样，缓存逻辑透明的应用到我们的业务代码上，且只需要更少的代码就可以完成；
  • 提供事务回滚时也自动回滚缓存；
  • 支持比较复杂的缓存逻辑；

二、项目集成Spring Cache + Redis

• 依赖

<!-- 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>

开启@EnableCaching

1、配置方式

①第一种：配置类

@Configuration
@EnableCaching
public class RedisConfig {
    /**
     * 自定义key规则
     * @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();
            }
        };
    }


    /**
     * 设置RedisTemplate规则
     * @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);

        //解决查询缓存转换异常的问题
        ObjectMapper om = new ObjectMapper();
        // 指定要序列化的域，field,get和set,以及修饰符范围，ANY是都有包括private和public
        om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
        // 指定序列化输入的类型，类必须是非final修饰的，final修饰的类，比如String,Integer等会跑出异常
        om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
        jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(om);

        //序列号key value
        redisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        redisTemplate.setValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
        redisTemplate.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        redisTemplate.setHashValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);

        redisTemplate.afterPropertiesSet();
        return redisTemplate;
    }

    /**
     * 设置CacheManager缓存规则
     * @param factory
     * @return
     */
    @Bean
    public CacheManager cacheManager(RedisConnectionFactory factory) {
        RedisSerializer<String> redisSerializer = new StringRedisSerializer();
        Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);

        //解决查询缓存转换异常的问题
        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（解决乱码的问题）,过期时间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结合配置+配置文件

spring:
  cache:
  	#指定缓存类型为redis
    type: redis
    redis:
      # 指定redis中的过期时间为1h
      time-to-live: 3600000
      key-prefix: CACHE_   #缓存key前缀
      use-key-prefix: true #是否开启缓存key前缀
      cache-null-values: true #缓存空值，解决缓存穿透问题

默认使用jdk进行序列化（可读性差），默认ttl为-1永不过期，自定义序列化方式为JSON需要编写配置类

@Configuration
@EnableConfigurationProperties(CacheProperties.class)//拿到Redis在配置文件的配置
public class MyCacheConfig {
    @Bean
    public RedisCacheConfiguration redisCacheConfiguration(CacheProperties cacheProperties) {
        //获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();
        //指定缓存序列化方式为json
        config = config.serializeValuesWith(
            RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer()));
        //设置配置文件中的各项配置，如过期时间
        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;
    }
}

说明：

• 第一种，全自定义配置
• 第二种，简单配置+自定义配置value值json转义

• 对redis进行配置

#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池设置
spring.redis.lettuce.pool.max-active=20
spring.redis.lettuce.pool.max-wait=-1
#最大阻塞等待时间(负数表示没限制)
spring.redis.lettuce.pool.max-idle=5
spring.redis.lettuce.pool.min-idle=0

三、使用Spring Cache

• @Cacheable

根据方法对其返回结果进行缓存，下次请求时，如果缓存存在，则直接读取缓存数据返回；如果缓存不存在，则执行方法，并把返回的结果存入缓存中。一般用在查询方法上。

• @CachePut

使用该注解标志的方法，每次都会执行，并将结果存入指定的缓存中。其他方法可以直接从响应的缓存中读取缓存数据，而不需要再去查询数据库。一般用在新增方法上。

• @CacheEvict

使用该注解标志的方法，会清空指定的缓存。一般用在更新或者删除方法上

• @Caching

可组合使用以上注解，如：

//组合了删除缓存的@CacheEvict注解，同时删除两个
@Cacheing(evict=
          {@CacheEvict(value="a"),key="'getLists'"}),
		  {@CacheEvict(value="b"),key="'getArr'"})
         )

• 使用举例
  • 失效模式：
    • 更新操作后，删除缓存
  • 双写模式：
    • 更新操作后，新增缓存，掩盖

四、SpringCache原理与不足

1、读模式

• 缓存穿透：

  查询一个null数据。

  • 解决方案：缓存空数据，
    • 可通过spring.cache.redis.cache-null-values=true

• 缓存击穿：

  大量并发进来同时查询一个正好过期的数据。

  • 解决方案：
    • 加锁 ? 默认是无加锁的;
      使用sync = true来解决击穿问题

• 缓存雪崩：

  大量的key同时过期。

  • 解决方案：加随机时间，time-to-live: 3600000。

2、写模式：（缓存与数据库一致）

• 读写加锁。

• 引入Canal，感知到MySQL的更新去更新Redis

• 读多写多，直接去数据库查询就行

五、总结

• 常规数据（读多写少，即时性，一致性要求不高的数据，完全可以使用Spring-Cache）：

  • 写模式(只要缓存的数据有过期时间就足够了)

• 特殊数据：

  • 特殊设计（读写锁、redis分布式锁【redisson】等）