Guava Cache本地缓存在 Spring Boot应用中的实践

实践一下 Guava Cache缓存如何应用于 Spring Boot应用之中。

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概述

在如今高并发的互联网应用中,缓存的地位举足轻重,对提升程序性能帮助不小。而 3.x开始的 Spring也引入了对 Cache的支持,那对于如今发展得如火如荼的 Spring Boot来说自然也是支持缓存特性的。当然 Spring Boot默认使用的是 SimpleCacheConfiguration,即使用 ConcurrentMapCacheManager 来实现的缓存。但本文将讲述如何将 Guava Cache缓存应用到 Spring Boot应用中。

Guava Cache是一个全内存的本地缓存实现,而且提供了线程安全机制,所以特别适合于代码中已经预料到某些值会被多次调用的场景

下文就上手来摸一摸它,结合对数据库的操作,我们让 Guava Cache作为本地缓存来看一下效果!


准备工作

  • 准备好数据库和数据表并插入相应实验数据(MySQL)

比如我这里准备了一张用户表,包含几条记录:

准备好MySQL数据库和数据表

我们将通过模拟数据库的存取操作来看看 Guava Cache缓存加入后的效果。


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

pom.xml 中添加如下依赖:

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<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>

建立 Guava Cache配置类

引入 Guava Cache的配置文件 GuavaCacheConfig

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@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;
}
}

Guava Cache配置十分简洁,比如上面的代码配置缓存存活时间为 10 秒,缓存最大数目为 1000 个


配置 application.properties

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server.port=82

# Mysql 数据源配置
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

编写数据库操作和 Guava Cache缓存的业务代码

  • 编写 entity
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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;
}
}
  • 编写 mapper
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public interface UserMapper {

List<User> getUsers();
int addUser(User user);
List<User> getUsersByName( String userName );
}
  • 编写 service
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@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( "从数据库读取,而非读取缓存!" );
return users;
}
}

看得很明白了,我们在 getUsersByName接口上添加了注解:@Cacheable。这是 缓存的使用注解之一,除此之外常用的还有 @CachePut@CacheEvit,分别简单介绍一下:

  1. @Cacheable:配置在 getUsersByName方法上表示其返回值将被加入缓存。同时在查询时,会先从缓存中获取,若不存在才再发起对数据库的访问
  2. @CachePut:配置于方法上时,能够根据参数定义条件来进行缓存,其与 @Cacheable不同的是使用 @CachePut标注的方法在执行前不会去检查缓存中是否存在之前执行过的结果,而是每次都会执行该方法,并将执行结果以键值对的形式存入指定的缓存中,所以主要用于数据新增和修改操作上
  3. @CacheEvict:配置于方法上时,表示从缓存中移除相应数据。
  • 编写 controller
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@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;
}

}

改造 Spring Boot应用主类

主要是在启动类上通过 @EnableCaching注解来显式地开启缓存功能

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@SpringBootApplication
@MapperScan("cn.codesheep.springbt_guava_cache")
@EnableCaching
public class SpringbtGuavaCacheApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(SpringbtGuavaCacheApplication.class, args);
}
}

最终完工的整个工程的结构如下:

完整工程结构


实际实验

通过多次向接口 localhost:82/getusersbyname POST数据来观察效果:

向接口提交数据

可以看到缓存的启用和失效时的效果如下所示(上文 Guava Cache的配置文件中设置了缓存 user的实效时间为 10s):

缓存的启用和失效时的取数据效果

怎么样,缓存的作用还是很明显的吧!


后 记

由于能力有限,若有错误或者不当之处,还请大家批评指正,一起学习交流!



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