使用Spring Data Redis实现数据缓存的方法

时间：2020-10-09 13:10:38|栏目：JAVA代码|点击：次

引言

目前很多系统为了解决数据读写的性能瓶颈，在系统架构设计中使用Redis实现缓存，Spring框架为了让开发人员更加方便快捷的使用Redis实现缓存，对Redis的操作进行了包装。

0.缓存

个人理解的缓存是指用于存储频繁使用的数据的空间，关注点是存储数据的空间和使用频繁的数据。缓存技术，简单的说就是先从缓存中查询数据是否存在，存在则直接返回，不存在再执行相应的操作获取数据，并将获取的数据存储到缓存中，它是一种提升系统性能的重要方法。

1.Redis

Redis是一个开源的、内存存储key-value类型的数据结构服务器，可用作数据库、高速缓存和消息队列代理。它支持的数据类型有字符串、哈希表、列表、集合、有序集合等，同时通过Redis Sentinel提供高可用，通过Redis Cluster提供分区功能。

2.jedis

jedis是Redis的Java版客户端实现，也是官方推荐的Java版客户端。它封装了对Redis的各种操作，并且支持事务、管道及有jedis自身实现的分布式。

3.Spring Data Redis

Spring Data是Spring框架中的一个主要项目，目的是为了简化构建基于Spring框架应用的数据访问，包括非关系数据库、Map-Reduce框架、云数据服务等，另外也包含对关系数据库的访问支持。
Spring Data Redis是Spring Data项目中的一个主要模块，实现了对jedis客户端API的高度封装，使对Redis的操作更加便捷。

4.关系图

Redis、jedis、Spring Data Redis三者之间的关系图如下所示。

5.Spring Cache

从Spring3.1开始，Spring框架提供了对Cache的支持，提供了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作用。提供的主要注解有@Cacheable、@CachePut、@CacheEvict和@Caching，具体见表1。

@Cacheable的常用属性及说明如表2所示。

@CacheEvict的常用属性见表4。@CachePut的常用属性同@Cacheable。

当需要在类上或方法上同时使用多个注解时，可以使用@Caching，如@Caching(cacheable = @Cacheable("User"), evict = {@CacheEvict("Member"), @CacheEvict(value = "Customer", allEntries = true)})

6.使用示例

下面使用Spring Data Reds、Redis和jedis实现一个简单的数据缓存。

1）依赖配置

示例使用了gradle，所以需要在build.gradle中加入如下依赖配置来管理所需要的jar。

compile "org.springframework.data:spring-data-redis:1.7.2.RELEASE"
compile "redis.clients:jedis:2.7.2"
testCompile "junit:junit:4.12"

2）Redis配置

示例连接的是本地的Redis，redis.properties配置如下。

# Redis settings
redis.host=127.0.0.1
redis.port=6379
redis.pass=
redis.dbIndex=0
redis.expiration=3000
redis.maxIdle=300
redis.maxActive=600
redis.maxWait=1000
redis.testOnBorrow=true

3）Spring配置

Spring的配置文件如下。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
<beans xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    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="redis.cache"/>
  <context:annotation-config/>
  <cache:annotation-driven cache-manager="redisCacheManager"/>
  <bean class="org.springframework.beans.factory.config.PropertyPlaceholderConfigurer">
    <property name="locations">
      <list>
        <value>classpath:redis.properties</value>
      </list>
    </property>
  </bean>
  <!-- 配置JedisPoolConfig实例 -->
  <bean id="poolConfig" class="redis.clients.jedis.JedisPoolConfig">
    <property name="maxIdle" value="${redis.maxIdle}"/>
    <property name="maxTotal" value="${redis.maxActive}"/>
    <property name="maxWaitMillis" value="${redis.maxWait}"/>
    <property name="testOnBorrow" value="${redis.testOnBorrow}"/>
  </bean>
  <!-- 配置JedisConnectionFactory -->
  <bean id="jedisConnectionFactory" class="org.springframework.data.redis.connection.jedis.JedisConnectionFactory">
    <property name="hostName" value="${redis.host}"/>
    <property name="port" value="${redis.port}"/>
    <property name="password" value="${redis.pass}"/>
    <property name="database" value="${redis.dbIndex}"/>
    <property name="poolConfig" ref="poolConfig"/>
  </bean>
  <!-- 配置RedisTemplate -->
  <bean id="redisTemplate" class="org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate">
    <property name="connectionFactory" ref="jedisConnectionFactory"/>
  </bean>
  <!-- 配置RedisCacheManager -->
  <bean id="redisCacheManager" class="org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheManager">
    <constructor-arg name="redisOperations" ref="redisTemplate"/>
    <property name="defaultExpiration" value="${redis.expiration}"/>
  </bean>
</beans>

4）Service

示例代码的Servicer如下。

@Service("userService")
public class UserService {
  @Cacheable(value = "User", key = "'UserId_' + #id",condition = "#id<=110")
  public String queryFullNameById(long id) {
    System.out.println("execute queryFullNameById method");
    return "ZhangSanFeng";
  }

  @CacheEvict(value = "User", key = "'UserId_' + #id")
  public void deleteById(long id) {
    System.out.println("execute deleteById method");
  }

  @CachePut(value = "User", key = "'UserId_' + #id")
  public String modifyFullNameById(long id, String newName) {
    System.out.println("execute modifyFullNameById method");
    return newName;
  }
}

5）测试

  @Test
  public void test() {
    ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("redisCacheContext.xml");
    UserService userService = (UserService) context.getBean("userService");
    System.out.println("第一次执行查询：" + userService.queryFullNameById(110L));
    System.out.println("----------------------------------");

    System.out.println("第二次执行查询：" + userService.queryFullNameById(110L));
    System.out.println("----------------------------------");

    userService.deleteById(110L);
    System.out.println("----------------------------------");

    System.out.println("清除缓存后查询：" + userService.queryFullNameById(110L));
    System.out.println("----------------------------------");

    System.out.println(userService.modifyFullNameById(110L, "ZhangJunBao"));
    System.out.println("----------------------------------");

    System.out.println("修改数据后查询：" + userService.queryFullNameById(110L));
    System.out.println("----------------------------------");

    System.out.println("第一次执行查询：" + userService.queryFullNameById(112L));
    System.out.println("----------------------------------");

    System.out.println("第二次执行查询：" + userService.queryFullNameById(112L));
    System.out.println("----------------------------------");
  }

6）测试结果

输出结果如下。

execute queryFullNameById method
第一次执行查询：ZhangSanFeng
----------------------------------
第二次执行查询：ZhangSanFeng
----------------------------------
execute deleteById method
----------------------------------
execute queryFullNameById method
清除缓存后查询：ZhangSanFeng
----------------------------------
execute modifyFullNameById method
ZhangJunBao
----------------------------------
修改数据后查询：ZhangJunBao
----------------------------------
execute queryFullNameById method
第一次执行查询：ZhangSanFeng
----------------------------------
execute queryFullNameById method
第二次执行查询：ZhangSanFeng
----------------------------------

从结果可以看到，使用缓存后，第二次查询没有执行查询方法体，直接返回了缓存中的数据；清除缓存后，再次查询就执行了查询方法体；修改数据后，相应的缓存数据也被修改了；不符合缓存条件的数据没有被缓存。

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