Spring Boot 快速整合 Ehcache3

聞人_發表於2019-02-20

Spring Boot 快速整合 Ehcache3

前言

在網際網路服務端架構中，快取的作用是尤為重要的，無論是基於伺服器的記憶體快取如 Redis，還是基於 JVM 的記憶體快取如 Ehcache ，在高併發場景中承載著巨大的流量，本文主要針對 JVM 記憶體框架 Ehcache 3 進行簡單地練習，基於Spring Boot 整合 Ehcache 3 搭建一個簡單的專案，來實現程式的記憶體快取功能支援。

正文

Ehcache 3

Ehcache 是一個開源，具有高效能的 Java 快取庫，由於使用簡單，擴充套件性強，是使用最廣泛的 Java 快取框架，同時具備了記憶體快取和磁碟快取的能力，最新的版本是 Ehcache 3.6。

整合步驟

首先建立一個基本的 Spring Boot 程式取名為 springboot-ehcache，（版本為 2.1.3，以 maven 作為構建工具，不選擇任何依賴。（本專案採用 IDEA 2018.5）
在專案的 pom.xml 裡新增 Ehcache 3 依賴，選擇合適的版本，這裡採用了3.0.0。

pom.xml

<dependency>
  <groupId>org.ehcache</groupId>
  <artifactId>ehcache</artifactId>
  <version>3.0.0</version>    
 </dependency>
複製程式碼

在專案的 pom.xml 裡新增 JSR-107 API 依賴

關於 JSR-107 API：Java 快取規範的文件 API，類似 JDBC 規範。

pom.xml
```
<dependency>
    <groupId>javax.cache</groupId>
    <artifactId>cache-api</artifactId>
</dependency>
複製程式碼
```

新增 Spring Boot 依賴

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
    
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-cache</artifactId> 
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId> 
    </dependency>
</dependencies>
複製程式碼

前兩個依賴是 Spring Boot 程式建立時預設有的，這裡的 spring-boot-starter-cache 就是使用 Spring 框架的快取功能，而加入了 spring-boot-starter-web 主要為了引入 Spring MVC，方便測試快取的效果。

在程式配置檔案 application.properties 中指定 ehcache.xml 的路徑,一般放置在當前 classpath 下；這樣就讓 Spring 快取啟用 Ehcache。

application.properties
```
spring.cache.jcache.config=classpath:ehcache.xml
複製程式碼
```
在專案裡啟用快取，有註解和 XML 配置兩種方式

使用 @EnableCaching 註解

// com.one.springbootehcache2.SpringbootEhcacheApplication.java 
@EnableCaching
@SpringBootApplication
public class SpringbootEhcacheApplication
{
    public static void main(String[] args)
    {
        SpringApplication.run(SpringbootEhcacheApplication.class, args);
    }
}
複製程式碼

或者在 Spring 的 XML 檔案中新增 <cache:annotation-driven />

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    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/cache http://www.springframework.org/schema/cache/spring-cache.xsd">

    <cache:annotation-driven />
</beans>
複製程式碼

在需要使用快取的方法上使用註解 @CacheResult 進行宣告，這樣一旦呼叫這個方法，返回的結果就會被快取，除非快取被清除掉，下次就不會執行方法的邏輯了。

PersonService.java

// com.one.springbootehcache.service.PersonService.java
@Service
public class PersonService {
    @CacheResult(cacheName="people")
    Person getPerson(int id) {
        System.out.println("未從快取讀取 " + id);
        switch (id) {
            case 1:
                return new Person(id, "Steve", "jobs");
            case 2:
                return new Person(id, "bill", "gates");
            default:
                return new Person(id, "unknown", "unknown");
        }
    }
}
複製程式碼

Person.java

// com.one.springbootehcache.domain.Person.java 
public class Person implements Serializable {
        private int id;
        private String firstName;
        private String lastName;

        public Person(int id, String firstName, String lastName) {
            this.id =id;
            this.firstName = firstName;
            this.lastName = lastName;
        }

        public int getId() {
            return id;
        }

        public void setId(int id) {
            this.id = id;
        }

        public String getFirstName() {
            return firstName;
        }

        public void setFirstName(String firstName) {
            this.firstName = firstName;
        }

        public String getLastName() {
            return lastName;
        }

        public void setLastName(String lastName) {
            this.lastName = lastName;
        }
}
複製程式碼

@CacheResult 必須指定 cacheName，否則 cacheName 預設視為該方法名稱。

在 ehcache.xml 配置基本快取引數

ehcache.xml

<config
    xmlns:xsi='http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance'
    xmlns='http://www.ehcache.org/v3'  
    xmlns:jsr107='http://www.ehcache.org/v3/jsr107'>  

  <service>
    <jsr107:defaults>
      <jsr107:cache name="people" template="heap-cache"/> 
    </jsr107:defaults>
  </service>

  <cache-template name="heap-cache">
    <listeners>    
      <listener>
        <class>com.one.springbootehcache.config.EventLogger</class>
        <event-firing-mode>ASYNCHRONOUS</event-firing-mode>
        <event-ordering-mode>UNORDERED</event-ordering-mode>
        <events-to-fire-on>CREATED</events-to-fire-on> 
        <events-to-fire-on>UPDATED</events-to-fire-on> 
        <events-to-fire-on>EXPIRED</events-to-fire-on> 
        <events-to-fire-on>REMOVED</events-to-fire-on> 
      </listener>
    </listeners>
    <resources>
      <heap unit="entries">2000</heap> 
      <offheap unit="MB">100</offheap> 
    </resources>
  </cache-template>
</config>
複製程式碼

宣告一個名為 people 的快取,指定 heap-cache 為模板

在快取模板裡配置了日誌輸入器 EventLogger，用來監聽快取資料變更的事件，例如資料建立，更新，失效等進行事件日誌輸出。

//com.one.springbootehcache.config.EventLogger.java
public class EventLogger implements CacheEventListener<Object, Object> {

    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(EventLogger.class);

    @Override
    public void onEvent(CacheEvent<Object, Object> event) {
        LOGGER.info("Event: " + event.getType() + " Key: " + event.getKey() + " old value: " + event.getOldValue() + " new value: " + event.getNewValue());
    }

}
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對 CREATED，UPDATED，EXPIRED，REMOVED 這四個事件進行監聽。
最後的 resources 元素配置了快取能容納的最大物件個數為2000，堆外記憶體容量為100M。

實現 JCacheManagerCustomizer.customize(CacheManager cacheManager) 方法在 CacheManager 使用之前，建立我們配置檔案定義的快取,並宣告瞭快取策略為10秒。

// com.one.springbootehcache.config.CachingSetup.java
@Component
public  class CachingSetup implements JCacheManagerCustomizer {
    @Override
    public void customize(CacheManager cacheManager)
    {
      cacheManager.createCache("people", new MutableConfiguration<>()  
        .setExpiryPolicyFactory(TouchedExpiryPolicy.factoryOf(new Duration(SECONDS, 10))) 
        .setStoreByValue(false)
        .setStatisticsEnabled(true));
    }
}
複製程式碼

建立一個控制器 PersonController，進行快取的測試。

// com.one.springbootehcache.domain.Person.java
@RequestMapping("/person")
@RestController
public class PersonController {
    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(PersonController.class);

    @Autowired
    private PersonService personService;

    @RequestMapping("/get")
    public Person getPerson(int id) {
        Person person = personService.getPerson(id);
        LOGGER.info("讀取到資料 " + person.getFirstName() + "," + person.getLastName());
        return person;
    }
}
複製程式碼

啟動程式，快速兩次訪問 http://localhost:8080/person/get?id=1，可以從控制檯看到如下結果：

可以看出第二次訪問時，直接使用的先前快取的資料。由於快取過期策略設定為 10秒，過了10秒再訪問一次檢視日誌，可以根據事件日誌器看出快取失效後重新獲取的資料，再新增到快取中去。

到這裡，我們的 Ehcache 3 與 Spring Boot 整合整合就算完成了，雖然專案比較簡單，但可以基於此參考更詳細的 Ehcache 配置來進行擴充套件。

問題列表

下面是我搭建專案過程中踩到的坑，這裡放出來，希望能對同樣遇到問題的同學有所參考。

**問題一：實體類未實現 java.io.Serializable 介面 **

2019-02-17 15:50:07.606 ERROR 29671 --- [nio-8080-exec-4] o.a.c.c.C.[.[.[/].[dispatcherServlet] : Servlet.service() for servlet [dispatcherServlet] in context with path [] threw exception [Request processing failed; nested exception is org.springframework.data.redis.serializer.SerializationException: Cannot serialize; nested exception is org.springframework.core.serializer.support.SerializationFailedException: Failed to serialize object using DefaultSerializer; nested exception is java.lang.IllegalArgumentException: DefaultSerializer requires a Serializable payload but received an object of type [com.one.springbootehcache.domain.Person]] with root cause 
java.lang.IllegalArgumentException: DefaultSerializer requires a Serializable payload but received an object of type [com.one.springbootehcache.domain.Person] 
複製程式碼

解決辦法：Ehcahe 需要快取的實體類必須實現 java.io.Serializable 介面

問題二：註解 @CacheResult 未指定快取名稱

解決辦法：@CacheResult 的 cacheName 必須指定配置建立的快取，否則 cacheName 預設為該方法完全名稱。

問題三：沒有正確定義事件日誌器，導致 cacheManager 建立快取出錯

解決辦法：在 ehcache.xml 定義的 Listener 類實現介面 CacheEventListener。

結語

希望文章對你有所幫助，如果覺得還行，不妨點個贊吧。^_^

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