Spring Cache 介绍
详见：http://blog.yemou.net/article/query/info/tytfjhfascvhzxcyt401
缓存是实际工作中非常常用的一种提高性能的方法, 我们会在许多场景下来使用缓存。
本文通过一个简单的例子进行展开，通过对比我们原来的自定义缓存和 spring 的基于注释的 cache 配置方法，展现了 spring cache 的强大之处，然后介绍了其基本的原理，扩展点和使用场景的限制。通过阅读本文，你应该可以短时间内掌握 spring 带来的强大缓存技术，在很少的配置下即可给既有代码提供缓存能力。
概述
Spring 3.1 引入了激动人心的基于注释（annotation）的缓存（cache）技术，它本质上不是一个具体的缓存实现方案（例如EHCache 或者 OSCache），而是一个对缓存使用的抽象，通过在既有代码中添加少量它定义的各种 annotation，即能够达到缓存方法的返回对象的效果。
Spring 的缓存技术还具备相当的灵活性，不仅能够使用 SpEL（Spring Expression Language）来定义缓存的 key 和各种 condition，还提供开箱即用的缓存临时存储方案，也支持和主流的专业缓存例如 EHCache 集成。
其特点总结如下：
通过少量的配置 annotation 注释即可使得既有代码支持缓存
支持开箱即用 Out-Of-The-Box，即不用安装和部署额外第三方组件即可使用缓存
支持 Spring Express Language，能使用对象的任何属性或者方法来定义缓存的 key 和 condition
支持 AspectJ，并通过其实现任何方法的缓存支持
支持自定义 key 和自定义缓存管理者，具有相当的灵活性和扩展性
本文将针对上述特点对 Spring cache 进行详细的介绍，主要通过一个简单的例子和原理介绍展开，然后我们将一起看一个比较实际的缓存例子，最后会介绍 spring cache 的使用限制和注意事项。好吧，让我们开始吧
我们以前如何自己实现缓存的呢
这里先展示一个完全自定义的缓存实现，即不用任何第三方的组件来实现某种对象的内存缓存。
场景如下：
对一个账号查询方法做缓存，以账号名称为 key，账号对象为 value，当以相同的账号名称查询账号的时候，直接从缓存中返回结果，否则更新缓存。账号查询服务还支持 reload 缓存（即清空缓存）
首先定义一个实体类：账号类，具备基本的 id 和 name 属性，且具备 getter 和 setter 方法
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public class Account { private int id; private String name; public Account(String name) { this.name = name; } public int getId() { return id; } public void setId(int id) { this.id = id; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; }} |
然后定义一个缓存管理器，这个管理器负责实现缓存逻辑，支持对象的增加、修改和删除，支持值对象的泛型。如下：
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import com.google.common.collect.Maps;import java.util.Map;/** * @author wenchao.ren * 2015/1/5. */public class CacheContext<T> { private Map<String, T> cache = Maps.newConcurrentMap(); public T get(String key) { return cache.get(key); } public void addOrUpdateCache(String key, T value) { cache.put(key, value); } // 根据 key 来删除缓存中的一条记录 public void evictCache(String key) { if (cache.containsKey(key)) { cache.remove(key); } } // 清空缓存中的所有记录 public void evictCache() { cache.clear(); }} |
好，现在我们有了实体类和一个缓存管理器，还需要一个提供账号查询的服务类，此服务类使用缓存管理器来支持账号查询缓存，如下：
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import com.google.common.base.Optional;import org.slf4j.Logger;import org.slf4j.LoggerFactory;import org.springframework.stereotype.Service;import javax.annotation.Resource;/** * @author wenchao.ren * 2015/1/5. */@Servicepublicclass AccountService1 { private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(AccountService1.class); @Resource private CacheContext<Account> accountCacheContext; public Account getAccountByName(String accountName) { Account result = accountCacheContext.get(accountName); if (result != null) { logger.info("get from cache... {}", accountName); return result; } Optional<Account> accountOptional = getFromDB(accountName); if (!accountOptional.isPresent()) { throw new IllegalStateException( String.format("can not find account by account name : [%s]", accountName)); } Account account = accountOptional.get(); accountCacheContext.addOrUpdateCache(accountName, account); return account; } public void reload() { accountCacheContext.evictCache(); } private Optional<Account> getFromDB(String accountName) { //Todo query data from database logger.info("real querying db... {}", accountName); return Optional.fromNullable(new Account(accountName)); }} |
现在我们开始写一个测试类，用于测试刚才的缓存是否有效
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import org.junit.Before;import org.junit.Test;import org.slf4j.Logger;import org.slf4j.LoggerFactory;import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;import static org.junit.Assert.*;public class AccountService1Test { private AccountService1 accountService1; private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(AccountService1Test.class); @Before public void setUp() throws Exception { ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext1.xml"); accountService1 = context.getBean("accountService1", AccountService1.class); } @Test public void testInject() { assertNotNull(accountService1); } @Test public void testGetAccountByName() throws Exception { accountService1.getAccountByName("accountName"); accountService1.getAccountByName("accountName"); accountService1.reload(); logger.info("after reload ...."); accountService1.getAccountByName("accountName"); accountService1.getAccountByName("accountName"); }} |
按照分析，执行结果应该是：首先从数据库查询，然后直接返回缓存中的结果，重置缓存后，应该先从数据库查询，然后返回缓存中的结果. 查看程序运行的日志如下：
00:53:17.166 [main] INFO c.r.s.cache.example1.AccountService - real querying db... accountName00:53:17.168 [main] INFO c.r.s.cache.example1.AccountService - get from cache... accountName00:53:17.168 [main] INFO c.r.s.c.example1.AccountServiceTest - after reload ....
00:53:17.168 [main] INFO c.r.s.cache.example1.AccountService - real querying db... accountName00:53:17.169 [main] INFO c.r.s.cache.example1.AccountService - get from cache... accountName
可以看出我们的缓存起效了，但是这种自定义的缓存方案有如下劣势：
缓存代码和业务代码耦合度太高，如上面的例子，AccountService 中的 getAccountByName（）方法中有了太多缓存的逻辑，不便于维护和变更
不灵活，这种缓存方案不支持按照某种条件的缓存，比如只有某种类型的账号才需要缓存，这种需求会导致代码的变更
缓存的存储这块写的比较死，不能灵活的切换为使用第三方的缓存模块
如果你的代码中有上述代码的影子，那么你可以考虑按照下面的介绍来优化一下你的代码结构了，也可以说是简化，你会发现，你的代码会变得优雅的多！
Spring cache是如何做的呢
我们对AccountService1 进行修改，创建AccountService2:
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import com.google.common.base.Optional;import com.rollenholt.spring.cache.example1.Account;import org.slf4j.Logger;import org.slf4j.LoggerFactory;import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;import org.springframework.stereotype.Service;/** * @author wenchao.ren * 2015/1/5. */@Servicepublicclass AccountService2 { private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(AccountService2.class); // 使用了一个缓存名叫 accountCache @Cacheable(value = "accountCache") public Account getAccountByName(String accountName) { // 方法内部实现不考虑缓存逻辑，直接实现业务 logger.info("real querying account... {}", accountName); Optional<Account> accountOptional = getFromDB(accountName); if (!accountOptional.isPresent()) { throw new IllegalStateException( String.format("can not find account by account name : [%s]", accountName)); } return accountOptional.get(); } private Optional<Account> getFromDB(String accountName) { logger.info("real querying db... {}", accountName); //Todo query data from database return Optional.fromNullable(new Account(accountName)); }} |
我们注意到在上面的代码中有一行：
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@Cacheable(value="accountCache") |
这个注释的意思是，当调用这个方法的时候，会从一个名叫 accountCache 的缓存中查询，如果没有，则执行实际的方法（即查询数据库），并将执行的结果存入缓存中，否则返回缓存中的对象。这里的缓存中的 key 就是参数 accountName，value 就是 Account 对象。“accountCache”缓存是在 spring*.xml 中定义的名称。我们还需要一个 spring 的配置文件来支持基于注释的缓存
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<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context" xmlns:cache="http://www.springframework.org/schema/cache" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd http://www.springframework.org/schema/cache http://www.springframework.org/schema/cache/spring-cache.xsd"> <context:component-scan base-package="com.rollenholt.spring.cache"/> <context:annotation-config/> <cache:annotation-driven/> <bean id="cacheManager" class="org.springframework.cache.support.SimpleCacheManager"> <property name="caches"> <set> <bean class="org.springframework.cache.concurrent.ConcurrentMapCacheFactoryBean"> <property name="name" value="default"/> </bean> <bean class="org.springframework.cache.concurrent.ConcurrentMapCacheFactoryBean"> <property name="name" value="accountCache"/> </bean> </set> </property> </bean></beans> |
注意这个 spring 配置文件有一个关键的支持缓存的配置项：
<cache:annotation-driven />
这个配置项缺省使用了一个名字叫 cacheManager 的缓存管理器，这个缓存管理器有一个 spring 的缺省实现，即 org.springframework.cache.support.SimpleCacheManager，这个缓存管理器实现了我们刚刚自定义的缓存管理器的逻辑，它需要配置一个属性 caches，即此缓存管理器管理的缓存集合，除了缺省的名字叫 default 的缓存，我们还自定义了一个名字叫 accountCache 的缓存，使用了缺省的内存存储方案 ConcurrentMapCacheFactoryBean，它是基于 java.util.concurrent.ConcurrentHashMap 的一个内存缓存实现方案。
然后我们编写测试程序：
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import org.junit.Before;import org.junit.Test;import org.slf4j.Logger;import org.slf4j.LoggerFactory;import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;import static org.junit.Assert.*;public class AccountService2Test { private AccountService2 accountService2; private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(AccountService2Test.class); @Before public void setUp() throws Exception { ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext2.xml"); accountService2 = context.getBean("accountService2", AccountService2.class); } @Test public void testInject() { assertNotNull(accountService2); } @Test public void testGetAccountByName() throws Exception { logger.info("first query..."); accountService2.getAccountByName("accountName"); logger.info("second query..."); accountService2.getAccountByName("accountName"); }} |
上面的测试代码主要进行了两次查询，第一次应该会查询数据库，第二次应该返回缓存，不再查数据库，我们执行一下，看看结果
01:10:32.435 [main] INFO c.r.s.c.example2.AccountService2Test - first query...
01:10:32.456 [main] INFO c.r.s.cache.example2.AccountService2 - real querying account... accountName01:10:32.457 [main] INFO c.r.s.cache.example2.AccountService2 - real querying db... accountName01:10:32.458 [main] INFO c.r.s.c.example2.AccountService2Test - second query...
可以看出我们设置的基于注释的缓存起作用了，而在 AccountService.java 的代码中，我们没有看到任何的缓存逻辑代码，只有一行注释：@Cacheable(value="accountCache")，就实现了基本的缓存方案，是不是很强大？
如何清空缓存
好，到目前为止，我们的 spring cache 缓存程序已经运行成功了，但是还不完美，因为还缺少一个重要的缓存管理逻辑：清空缓存.
当账号数据发生变更，那么必须要清空某个缓存，另外还需要定期的清空所有缓存，以保证缓存数据的可靠性。
为了加入清空缓存的逻辑，我们只要对 AccountService2.java 进行修改，从业务逻辑的角度上看，它有两个需要清空缓存的地方
当外部调用更新了账号，则我们需要更新此账号对应的缓存
当外部调用说明重新加载，则我们需要清空所有缓存
我们在AccountService2的基础上进行修改，修改为AccountService3，代码如下：
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import com.google.common.base.Optional;import com.rollenholt.spring.cache.example1.Account;import org.slf4j.Logger;import org.slf4j.LoggerFactory;import org.springframework.cache.annotation.CacheEvict;import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;import org.springframework.stereotype.Service;/** * @author wenchao.ren * 2015/1/5. */@Servicepublicclass AccountService3 { private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(AccountService3.class); // 使用了一个缓存名叫 accountCache @Cacheable(value = "accountCache") public Account getAccountByName(String accountName) { // 方法内部实现不考虑缓存逻辑，直接实现业务 logger.info("real querying account... {}", accountName); Optional<Account> accountOptional = getFromDB(accountName); if (!accountOptional.isPresent()) { throw new IllegalStateException( String.format("can not find account by account name : [%s]", accountName)); } return accountOptional.get(); } @CacheEvict(value = "accountCache", key = "#account.getName()") public void updateAccount(Account account) { updateDB(account); } @CacheEvict(value = "accountCache", allEntries = true) public void reload() { } private void updateDB(Account account) { logger.info("real update db...{}", account.getName()); } private Optional<Account> getFromDB(String accountName) { logger.info("real querying db... {}", accountName); //Todo query data from database return Optional.fromNullable(new Account(accountName)); }} |
我们的测试代码如下：
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import com.rollenholt.spring.cache.example1.Account;import org.junit.Before;import org.junit.Test;import org.slf4j.Logger;import org.slf4j.LoggerFactory;import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;public class AccountService3Test { private AccountService3 accountService3; private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(AccountService3Test.class); @Before public void setUp() throws Exception { ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext2.xml"); accountService3 = context.getBean("accountService3", AccountService3.class); } @Test public void testGetAccountByName() throws Exception { logger.info("first query....."); accountService3.getAccountByName("accountName"); logger.info("second query...."); accountService3.getAccountByName("accountName"); } @Test public void testUpdateAccount() throws Exception { Account account1 = accountService3.getAccountByName("accountName1"); logger.info(account1.toString()); Account account2 = accountService3.getAccountByName("accountName2"); logger.info(account2.toString()); account2.setId(121212); accountService3.updateAccount(account2); // account1会走缓存 account1 = accountService3.getAccountByName("accountName1"); logger.info(account1.toString()); // account2会查询db account2 = accountService3.getAccountByName("accountName2"); logger.info(account2.toString()); } @Test public void testReload() throws Exception { accountService3.reload(); // 这2行查询数据库 accountService3.getAccountByName("somebody1"); accountService3.getAccountByName("somebody2"); // 这两行走缓存 accountService3.getAccountByName("somebody1"); accountService3.getAccountByName("somebody2"); }} |
在这个测试代码中我们重点关注testUpdateAccount()方法，在测试代码中我们已经注释了在update完account2以后，再次查询的时候，account1会走缓存，而account2不会走缓存，而去查询db，观察程序运行日志，运行日志为：
01:37:34.549 [main] INFO c.r.s.cache.example3.AccountService3 - real querying account... accountName101:37:34.551 [main] INFO c.r.s.cache.example3.AccountService3 - real querying db... accountName101:37:34.552 [main] INFO c.r.s.c.example3.AccountService3Test - Account{id=0, name='accountName1'}01:37:34.553 [main] INFO c.r.s.cache.example3.AccountService3 - real querying account... accountName201:37:34.553 [main] INFO c.r.s.cache.example3.AccountService3 - real querying db... accountName201:37:34.555 [main] INFO c.r.s.c.example3.AccountService3Test - Account{id=0, name='accountName2'}01:37:34.555 [main] INFO c.r.s.cache.example3.AccountService3 - real update db...accountName201:37:34.595 [main] INFO c.r.s.c.example3.AccountService3Test - Account{id=0, name='accountName1'}01:37:34.596 [main] INFO c.r.s.cache.example3.AccountService3 - real querying account... accountName201:37:34.596 [main] INFO c.r.s.cache.example3.AccountService3 - real querying db... accountName201:37:34.596 [main] INFO c.r.s.c.example3.AccountService3Test - Account{id=0, name='accountName2'}
我们会发现实际运行情况和我们预估的结果是一致的。
如何按照条件操作缓存
前面介绍的缓存方法，没有任何条件，即所有对 accountService 对象的 getAccountByName 方法的调用都会起动缓存效果，不管参数是什么值。
如果有一个需求，就是只有账号名称的长度小于等于 4 的情况下，才做缓存，大于 4 的不使用缓存
虽然这个需求比较坑爹，但是抛开需求的合理性，我们怎么实现这个功能呢？
通过查看CacheEvict注解的定义，我们会发现：
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import java.lang.annotation.ElementType;import java.lang.annotation.Inherited;import java.lang.annotation.Retention;import java.lang.annotation.Target;/** * Annotation indicating that a method (or all methods on a class) trigger(s) * a cache invalidate operation. * * @author Costin Leau * @author Stephane Nicoll * @see CacheConfig * @since 3.1 */@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Inherited@Documentedpublic@interface CacheEvict { /** * Qualifier value for the specified cached operation. * <p>May be used to determine the target cache (or caches), matching the qualifier * value (or the bean name(s)) of (a) specific bean definition. */ String[] value() default {}; /** * Spring Expression Language (SpEL) attribute for computing the key dynamically. * <p>Default is "", meaning all method parameters are considered as a key, unless * a custom {@link #keyGenerator()} has been set. */ String key() default ""; /** * The bean name of the custom {@link org.springframework.cache.interceptor. KeyGenerator} to use. * <p>Mutually exclusive with the {@link #key()} attribute. */ String keyGenerator() default ""; /** * The bean name of the custom {@link org.springframework.cache.CacheManager} * to use to create a default {@link org.springframework.cache.interceptor. CacheResolver} if none * is set already. * <p>Mutually exclusive with the {@link #cacheResolver()} attribute. * * @see org.springframework.cache.interceptor.SimpleCacheResolver */ String cacheManager() default ""; /** * The bean name of the custom {@link org.springframework.cache.interceptor. CacheResolver} to use. */ String cacheResolver() default ""; /** * Spring Expression Language (SpEL) attribute used for conditioning the method caching. * <p>Default is "", meaning the method is always cached. */ String condition() default ""; /** * Whether or not all the entries inside the cache(s) are removed or not. By * default, only the value under the associated key is removed. * <p>Note that setting this parameter to {@code true} and specifying a {@link #key()} * is not allowed. */ boolean allEntries() default false; /** * Whether the eviction should occur after the method is successfully * invoked (default) or before. The latter causes the eviction to occur * irrespective ofthe method outcome (whether * it threw an exception or not) while the former does not. */ boolean beforeInvocation() default false;} |
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定义中有一个condition描述： |
Spring Expression Language (SpEL) attribute used for conditioning the method caching.Default is "", meaning the method is always cached.
我们可以利用这个方法来完成这个功能，下面只给出示例代码：
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@Cacheable(value="accountCache",condition="#accountName.length() <= 4")// 缓存名叫 accountCache public Account getAccountByName(String accountName) { // 方法内部实现不考虑缓存逻辑，直接实现业务 return getFromDB(accountName);} |
注意其中的 condition=”#accountName.length() <=4”，这里使用了 SpEL 表达式访问了参数 accountName 对象的 length() 方法，条件表达式返回一个布尔值，true/false，当条件为 true，则进行缓存操作，否则直接调用方法执行的返回结果。
如果有多个参数，如何进行 key 的组合
我们看看CacheEvict注解的key()方法的描述：
Spring Expression Language (SpEL) attribute for computing the key dynamically. Default is "", meaning all method parameters are considered as a key, unless a custom {@link #keyGenerator()} has been set.
假设我们希望根据对象相关属性的组合来进行缓存，比如有这么一个场景：
要求根据账号名、密码和是否发送日志查询账号信息
很明显，这里我们需要根据账号名、密码对账号对象进行缓存，而第三个参数“是否发送日志”对缓存没有任何影响。所以，我们可以利用 SpEL 表达式对缓存 key 进行设计
我们为Account类增加一个password 属性， 然后修改AccountService代码：
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@Cacheable(value="accountCache",key="#accountName.concat(#password)") public Account getAccount(String accountName,String password,boolean sendLog) { // 方法内部实现不考虑缓存逻辑，直接实现业务 return getFromDB(accountName,password); } |
注意上面的 key 属性，其中引用了方法的两个参数 accountName 和 password，而 sendLog 属性没有考虑，因为其对缓存没有影响。
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accountService.getAccount("accountName", "123456", true);// 查询数据库accountService.getAccount("accountName", "123456", true);// 走缓存accountService.getAccount("accountName", "123456", false);// 走缓存accountService.getAccount("accountName", "654321", true);// 查询数据库accountService.getAccount("accountName", "654321", true);// 走缓存 |
如何做到：既要保证方法被调用，又希望结果被缓存
根据前面的例子，我们知道，如果使用了 @Cacheable 注释，则当重复使用相同参数调用方法的时候，方法本身不会被调用执行，即方法本身被略过了，取而代之的是方法的结果直接从缓存中找到并返回了。
现实中并不总是如此，有些情况下我们希望方法一定会被调用，因为其除了返回一个结果，还做了其他事情，例如记录日志，调用接口等，这个时候，我们可以用 @CachePut 注释，这个注释可以确保方法被执行，同时方法的返回值也被记录到缓存中。
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@Cacheable(value="accountCache") public Account getAccountByName(String accountName) { // 方法内部实现不考虑缓存逻辑，直接实现业务 return getFromDB(accountName); } // 更新 accountCache 缓存 @CachePut(value="accountCache",key="#account.getName()") public Account updateAccount(Account account) { return updateDB(account); } private Account updateDB(Account account) { logger.info("real updating db..."+account.getName()); return account; }我们的测试代码如下Account account = accountService.getAccountByName("someone"); account.setPassword("123"); accountService.updateAccount(account); account.setPassword("321"); accountService.updateAccount(account); account = accountService.getAccountByName("someone"); logger.info(account.getPassword()); |
如上面的代码所示，我们首先用 getAccountByName 方法查询一个人 someone 的账号，这个时候会查询数据库一次，但是也记录到缓存中了。然后我们修改了密码，调用了 updateAccount 方法，这个时候会执行数据库的更新操作且记录到缓存，我们再次修改密码并调用 updateAccount 方法，然后通过 getAccountByName 方法查询，这个时候，由于缓存中已经有数据，所以不会查询数据库，而是直接返回最新的数据，所以打印的密码应该是“321”
@Cacheable、@CachePut、@CacheEvict 注释介绍
@Cacheable 主要针对方法配置，能够根据方法的请求参数对其结果进行缓存
@CachePut 主要针对方法配置，能够根据方法的请求参数对其结果进行缓存，和 @Cacheable 不同的是，它每次都会触发真实方法的调用
-@CachEvict 主要针对方法配置，能够根据一定的条件对缓存进行清空
基本原理
一句话介绍就是Spring AOP的动态代理技术。 如果读者对Spring AOP不熟悉的话，可以去看看官方文档
扩展性
直到现在，我们已经学会了如何使用开箱即用的 spring cache，这基本能够满足一般应用对缓存的需求。
但现实总是很复杂，当你的用户量上去或者性能跟不上，总需要进行扩展，这个时候你或许对其提供的内存缓存不满意了，因为其不支持高可用性，也不具备持久化数据能力，这个时候，你就需要自定义你的缓存方案了。
还好，spring 也想到了这一点。我们先不考虑如何持久化缓存，毕竟这种第三方的实现方案很多。
我们要考虑的是，怎么利用 spring 提供的扩展点实现我们自己的缓存，且在不改原来已有代码的情况下进行扩展。
首先，我们需要提供一个 CacheManager 接口的实现，这个接口告诉 spring 有哪些 cache 实例，spring 会根据 cache 的名字查找 cache 的实例。另外还需要自己实现 Cache 接口，Cache 接口负责实际的缓存逻辑，例如增加键值对、存储、查询和清空等。
利用 Cache 接口，我们可以对接任何第三方的缓存系统，例如 EHCache、OSCache，甚至一些内存数据库例如 memcache 或者 redis 等。下面我举一个简单的例子说明如何做。
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import java.util.Collection; import org.springframework.cache.support.AbstractCacheManager; public class MyCacheManager extends AbstractCacheManager { private Collection<? extends MyCache> caches; /** * Specify the collection of Cache instances to use for this CacheManager. */ public void setCaches(Collection<? extends MyCache> caches) { this.caches = caches; } @Override protected Collection<? extends MyCache> loadCaches() { return this.caches; } } |
上面的自定义的 CacheManager 实际继承了 spring 内置的 AbstractCacheManager，实际上仅仅管理 MyCache 类的实例。
下面是MyCache的定义：
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import java.util.HashMap; import java.util.Map; import org.springframework.cache.Cache; import org.springframework.cache.support.SimpleValueWrapper; public class MyCache implements Cache { private String name; private Map<String,Account> store = new HashMap<String,Account>();; public MyCache() { } public MyCache(String name) { this.name = name; } @Override public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } @Override public Object getNativeCache() { return store; } @Override public ValueWrapper get(Object key) { ValueWrapper result = null; Account thevalue = store.get(key); if(thevalue!=null) { thevalue.setPassword("from mycache:"+name); result = new SimpleValueWrapper(thevalue); } return result; } @Override public void put(Object key, Object value) { Account thevalue = (Account)value; store.put((String)key, thevalue); } @Override public void evict(Object key) { } @Override public void clear() { } } |
上面的自定义缓存只实现了很简单的逻辑，但这是我们自己做的，也很令人激动是不是，主要看 get 和 put 方法，其中的 get 方法留了一个后门，即所有的从缓存查询返回的对象都将其 password 字段设置为一个特殊的值，这样我们等下就能演示“我们的缓存确实在起作用！”了。
这还不够，spring 还不知道我们写了这些东西，需要通过 spring*.xml 配置文件告诉它
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<cache:annotation-driven /> <bean id="cacheManager" class="com.rollenholt.spring.cache.MyCacheManager"> <property name="caches"> <set> <bean class="com.rollenholt.spring.cache.MyCache" p:name="accountCache" /> </set> </property> </bean> |
接下来我们来编写测试代码：
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Account account = accountService.getAccountByName("someone"); logger.info("passwd={}", account.getPassword()); account = accountService.getAccountByName("someone"); logger.info("passwd={}", account.getPassword()); |
上面的测试代码主要是先调用 getAccountByName 进行一次查询，这会调用数据库查询，然后缓存到 mycache 中，然后我打印密码，应该是空的；下面我再次查询 someone 的账号，这个时候会从 mycache 中返回缓存的实例，记得上面的后门么？我们修改了密码，所以这个时候打印的密码应该是一个特殊的值
注意和限制
基于 proxy 的 spring aop 带来的内部调用问题
上面介绍过 spring cache 的原理，即它是基于动态生成的 proxy 代理机制来对方法的调用进行切面，这里关键点是对象的引用问题.
如果对象的方法是内部调用（即 this 引用）而不是外部引用，则会导致 proxy 失效，那么我们的切面就失效，也就是说上面定义的各种注释包括 @Cacheable、@CachePut 和 @CacheEvict 都会失效，我们来演示一下。
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public Account getAccountByName2(String accountName) { return this.getAccountByName(accountName); } @Cacheable(value="accountCache")// 使用了一个缓存名叫 accountCache public Account getAccountByName(String accountName) { // 方法内部实现不考虑缓存逻辑，直接实现业务 return getFromDB(accountName); } |
上面我们定义了一个新的方法 getAccountByName2，其自身调用了 getAccountByName 方法，这个时候，发生的是内部调用（this），所以没有走 proxy，导致 spring cache 失效
要避免这个问题，就是要避免对缓存方法的内部调用，或者避免使用基于 proxy 的 AOP 模式，可以使用基于 aspectJ 的 AOP 模式来解决这个问题。
@CacheEvict 的可靠性问题
我们看到，@CacheEvict 注释有一个属性 beforeInvocation，缺省为 false，即缺省情况下，都是在实际的方法执行完成后，才对缓存进行清空操作。期间如果执行方法出现异常，则会导致缓存清空不被执行。我们演示一下
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// 清空 accountCache 缓存 @CacheEvict(value="accountCache",allEntries=true) public void reload() { throw new RuntimeException(); } |
我们的测试代码如下：
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accountService.getAccountByName("someone"); accountService.getAccountByName("someone"); try { accountService.reload(); } catch (Exception e) { //... } accountService.getAccountByName("someone"); |
注意上面的代码，我们在 reload 的时候抛出了运行期异常，这会导致清空缓存失败。上面的测试代码先查询了两次，然后 reload，然后再查询一次，结果应该是只有第一次查询走了数据库，其他两次查询都从缓存，第三次也走缓存因为 reload 失败了。
那么我们如何避免这个问题呢？我们可以用 @CacheEvict 注释提供的 beforeInvocation 属性，将其设置为 true，这样，在方法执行前我们的缓存就被清空了。可以确保缓存被清空。
非 public 方法问题
和内部调用问题类似，非 public 方法如果想实现基于注释的缓存，必须采用基于 AspectJ 的 AOP 机制
Dummy CacheManager 的配置和作用
有的时候，我们在代码迁移、调试或者部署的时候，恰好没有 cache 容器，比如 memcache 还不具备条件，h2db 还没有装好等，如果这个时候你想调试代码，岂不是要疯掉？这里有一个办法，在不具备缓存条件的时候，在不改代码的情况下，禁用缓存。
方法就是修改 spring*.xml 配置文件，设置一个找不到缓存就不做任何操作的标志位，如下
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<cache:annotation-driven /> <bean id="simpleCacheManager" class="org.springframework.cache.support.SimpleCacheManager"> <property name="caches"> <set> <bean class="org.springframework.cache.concurrent.ConcurrentMapCacheFactoryBean" p:name="default" /> </set> </property> </bean> <bean id="cacheManager" class="org.springframework.cache.support.CompositeCacheManager"> <property name="cacheManagers"> <list> <ref bean="simpleCacheManager" /> </list> </property> <property name="fallbackToNoOpCache" value="true" /> </bean> |
注意以前的 cacheManager 变为了 simpleCacheManager，且没有配置 accountCache 实例，后面的 cacheManager 的实例是一个 CompositeCacheManager，他利用了前面的 simpleCacheManager 进行查询，如果查询不到，则根据标志位 fallbackToNoOpCache 来判断是否不做任何缓存操作。
使用 guava cache
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<bean id="cacheManager" class="org.springframework.cache.guava.GuavaCacheManager"> <property name="cacheSpecification" value="concurrencyLevel=4, expireAfterAccess=100s,expireAfterWrite=100s" /> <property name="cacheNames"> <list> <value>dictTableCache</value> </list> </property></bean> |
代码地址：
https://github.com/rollenholt/spring-cache-example
