Guava Cache本地快取在 Spring Boot應用中的實踐

CodeSheep發表於2019-01-07
Guava快取Spring Boot

概述

在如今高併發的網際網路應用中，快取的地位舉足輕重，對提升程式效能幫助不小。而 3.x開始的 Spring也引入了對 Cache的支援，那對於如今發展得如火如荼的 Spring Boot來說自然也是支援快取特性的。當然 Spring Boot預設使用的是 SimpleCacheConfiguration，即使用 ConcurrentMapCacheManager 來實現的快取。但本文將講述如何將 Guava Cache快取應用到 Spring Boot應用中。

Guava Cache是一個全記憶體的本地快取實現，而且提供了執行緒安全機制，所以特別適合於程式碼中已經預料到某些值會被多次呼叫的場景

下文就上手來摸一摸它，結合對資料庫的操作，我們讓 Guava Cache作為本地快取來看一下效果！

注： 本文首發於 My Personal Blog：CodeSheep·程式羊，歡迎光臨 小站

準備工作

  • 準備好資料庫和資料表並插入相應實驗資料（MySQL）

比如我這裡準備了一張使用者表，包含幾條記錄：

準備好MySQL資料庫和資料表

我們將通過模擬資料庫的存取操作來看看 Guava Cache快取加入後的效果。

搭建工程：Springboot + MyBatis + MySQL + Guava Cache

pom.xml 中新增如下依賴：

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>

        <!--for mybatis-->
        <dependency>
            <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
            <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>1.3.2</version>
        </dependency>

        <!--for Mysql-->
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <scope>runtime</scope>
        </dependency>

        <!-- Spring boot Cache-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-cache</artifactId>
        </dependency>

        <!--for guava cache-->
        <dependency>
            <groupId>com.google.guava</groupId>
            <artifactId>guava</artifactId>
            <version>27.0.1-jre</version>
        </dependency>

    </dependencies>
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建立 Guava Cache配置類

引入 Guava Cache的配置檔案 GuavaCacheConfig

@Configuration
@EnableCaching
public class GuavaCacheConfig {

    @Bean
    public CacheManager cacheManager() {
        GuavaCacheManager cacheManager = new GuavaCacheManager();
        cacheManager.setCacheBuilder(
                CacheBuilder.newBuilder().
                        expireAfterWrite(10, TimeUnit.SECONDS).
                        maximumSize(1000));
        return cacheManager;
    }
}
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Guava Cache配置十分簡潔，比如上面的程式碼配置快取存活時間為 10 秒，快取最大數目為 1000 個

配置 application.properties

server.port=82

# Mysql 資料來源配置
spring.datasource.url=jdbc:mysql://121.116.23.145:3306/demo?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=false
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=xxxxxx
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver

# mybatis配置
mybatis.type-aliases-package=cn.codesheep.springbt_guava_cache.entity
mybatis.mapper-locations=classpath:mapper/*.xml
mybatis.configuration.map-underscore-to-camel-case=true
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編寫資料庫操作和 Guava Cache快取的業務程式碼

  • 編寫 entity
public class User {

    private Long userId;
    private String userName;
    private Integer userAge;

    public Long getUserId() {
        return userId;
    }

    public void setUserId(Long userId) {
        this.userId = userId;
    }

    public String getUserName() {
        return userName;
    }

    public void setUserName(String userName) {
        this.userName = userName;
    }

    public Integer getUserAge() {
        return userAge;
    }

    public void setUserAge(Integer userAge) {
        this.userAge = userAge;
    }
}
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  • 編寫 mapper
public interface UserMapper {

    List<User> getUsers();
    int addUser(User user);
    List<User> getUsersByName( String userName );
}
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  • 編寫 service
@Service
public class UserService {

    @Autowired
    private UserMapper userMapper;

    public List<User> getUsers() {
        return userMapper.getUsers();
    }

    public int addUser( User user ) {
        return userMapper.addUser(user);
    }

    @Cacheable(value = "user", key = "#userName")
    public List<User> getUsersByName( String userName ) {
        List<User> users = userMapper.getUsersByName( userName );
        System.out.println( "從資料庫讀取，而非讀取快取！" );
        return users;
    }
}
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看得很明白了，我們在 getUsersByName介面上新增了註解：@Cacheable。這是 快取的使用註解之一，除此之外常用的還有 @CachePut和 @CacheEvit，分別簡單介紹一下：

  1. @Cacheable：配置在 getUsersByName方法上表示其返回值將被加入快取。同時在查詢時，會先從快取中獲取，若不存在才再發起對資料庫的訪問
  2. @CachePut：配置於方法上時，能夠根據引數定義條件來進行快取，其與 @Cacheable不同的是使用 @CachePut標註的方法在執行前不會去檢查快取中是否存在之前執行過的結果，而是每次都會執行該方法，並將執行結果以鍵值對的形式存入指定的快取中，所以主要用於資料新增和修改操作上
  3. @CacheEvict：配置於方法上時，表示從快取中移除相應資料。
  • 編寫 controller
@RestController
public class UserController {

    @Autowired
    private UserService userService;

    @Autowired
    CacheManager cacheManager;

    @RequestMapping( value = "/getusersbyname", method = RequestMethod.POST)
    public List<User> geUsersByName( @RequestBody User user ) {
        System.out.println( "-------------------------------------------" );
        System.out.println("call /getusersbyname");
        System.out.println(cacheManager.toString());
        List<User> users = userService.getUsersByName( user.getUserName() );
        return users;
    }

}
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改造 Spring Boot應用主類

主要是在啟動類上通過 @EnableCaching註解來顯式地開啟快取功能

@SpringBootApplication
@MapperScan("cn.codesheep.springbt_guava_cache")
@EnableCaching
public class SpringbtGuavaCacheApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringbtGuavaCacheApplication.class, args);
    }
}
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最終完工的整個工程的結構如下：

完整工程結構

實際實驗

通過多次向介面 localhost:82/getusersbyname POST資料來觀察效果：

向介面提交資料

可以看到快取的啟用和失效時的效果如下所示（上文 Guava Cache的配置檔案中設定了快取 user的實效時間為 10s）：

快取的啟用和失效時的取資料效果

怎麼樣，快取的作用還是很明顯的吧！

後 記

由於能力有限，若有錯誤或者不當之處，還請大家批評指正，一起學習交流！

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