2實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩存和se共享

1、在實(shí)際工作中 Redis 最常用的兩個(gè)使用場(chǎng)景是什么？一個(gè)是數(shù)據(jù)緩存，另一個(gè)就是 Session 共享。Spring Boot 這兩個(gè)場(chǎng)景都做了一些優(yōu)化，讓我們?cè)趯?shí)際項(xiàng)目中使用非常的方便。數(shù)據(jù)緩存使用 Redis 做為數(shù)據(jù)緩存是最常用的場(chǎng)景了。我們知道絕大多數(shù)的 /系統(tǒng)，最先遇到的一個(gè)性能瓶頸就是數(shù)據(jù)庫(kù)，使用 Redis 做數(shù)據(jù)庫(kù)的前置緩存，可以非常有效的降低數(shù)據(jù)庫(kù)的 ，從而提升整個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng)效率和并發(fā)量。Spring Boot 也提供了非常簡(jiǎn)單的解決方案，這里給大家演示最的三個(gè)注解: Cacheable 、 CacheEvict 、 CachePut 。spring-boot-starter

2、-cache在開始使用這三個(gè)注解之前，給大家介紹一個(gè)新的組件 spring-boot-starter-cache 。<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-cache</artifactId></dependency>spring-boot-starter-cache 是 Spring Boot 提供緩存支持的 starter 包。 spring-boot-starter- cache 會(huì)

3、進(jìn) 行 緩 存 的 自 動(dòng) 化 配 置 和 識(shí) 別 ， Spring Boot 為 Redis 自 動(dòng) 配 置 了RedisCacheConfiguration 等信息。spring-boot-starter-cache 中的注解也主要是使用了 Spring Cache 提供的支持。CacheableCacheable 是用來(lái) 方法是可緩存的，將結(jié)果 到緩存中以便后續(xù)使用相同參數(shù)調(diào)用時(shí)不需執(zhí)行實(shí)際的方法，直接從緩存中取值。 Cacheable 可以標(biāo)記在一個(gè)方法上，也可以標(biāo)記在一個(gè)類上。當(dāng)標(biāo)記在一個(gè)方法上時(shí)表示該方法是支持緩存的，當(dāng)標(biāo)記在一個(gè)類上 表示該類所有的方法都是支持緩存的。先來(lái)一個(gè)最簡(jiǎn)

4、單的例子體驗(yàn)一下：RequestMapping("/hello") Cacheable(value="helloCache") public String hello(String name) System.out.println("沒(méi)有走緩存！");return "hello "+name;來(lái)測(cè)試一下，啟動(dòng)項(xiàng)目后 ： 地址：方法，內(nèi)容直接由緩存返回。輸出： 沒(méi)有走緩存！ ，再次，輸出欄沒(méi)有變化，說(shuō)明這次沒(méi)有走 hello() 這個(gè)Cacheable(value="helloCache") 這個(gè)

5、注釋的意思是， 當(dāng)調(diào)用這個(gè)方法的時(shí)候， 會(huì)從一個(gè)名叫helloCache 的緩存中 ，如果沒(méi)有，則執(zhí)行實(shí)際的方法（也 數(shù)據(jù)庫(kù)），并將執(zhí)行的結(jié)果1/9存入緩存中，否則返回緩存中的對(duì)象。這里的緩存中的 key 就是參數(shù) name，value 就是返回的String 值。Cacheable 支持如下幾個(gè)參數(shù)：value：緩存的名稱。key：緩存的 key，可以為空，如果指定要按照 SpEL 表達(dá)式編寫，如果不指定，則缺省按照方法的所有參數(shù)進(jìn)行組合。condition：觸發(fā)條件，只有滿足條件的情況才會(huì)加入緩存，默認(rèn)為空，既表示全部都加入緩 存，支持 SpEL。把上面的方法稍微改成這樣：RequestM

6、apping("/condition") Cacheable(value="condition",condition="#name.length() <= 4") public String condition(String name) System.out.println("沒(méi)有走緩存！");return "hello "+name;啟動(dòng)后瀏覽器執(zhí)行：， 第一次輸出欄輸出： 沒(méi)有走緩存！ ， 再次執(zhí)行無(wú)輸出表明， 已經(jīng)走緩存。瀏覽器執(zhí)行：?name=ityouknow ，瀏覽器執(zhí)行多次仍

7、然一直輸出： 沒(méi)有走緩存！ 說(shuō)明條件 condition 生效。結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)的使用來(lái)做測(cè)試：RequestMapping("/getUsers") Cacheable(value="usersCache",key="#public List<User> getUsers(Stringname",condition="#name.length() >= 6")name)List<User> users=userRepository.findBy System.out.println(&qu

8、ot;執(zhí)行了數(shù)據(jù)庫(kù)操作");return users;name(name);啟動(dòng)后瀏覽器執(zhí)行：。輸出欄輸出：Hibernate: select user0_.id as id1_0_, user0_.執(zhí)行了數(shù)據(jù)庫(kù)操作2_0_, user0_.name asnas多 次 執(zhí) 行 ， 仍 然 輸 出 上 面 的 結(jié) 果 ， 說(shuō) 明 每 次 請(qǐng) 求 都 執(zhí) 行 了 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 操 作 。 再 輸 入 ：進(jìn)試。只有第一次返回了上面的內(nèi)容，再次執(zhí)行輸出欄沒(méi)有變化，說(shuō)明后面的請(qǐng)求經(jīng)從緩存中拿取了數(shù)據(jù)。最后總結(jié)一下：當(dāng)執(zhí)行到一個(gè)被 Cacheable 注解的方法時(shí)，Spring 首先檢查 cond

9、ition 條件是否滿足，如果不滿足，執(zhí)行方法，返回；如果滿足，在緩存空間中查找使用 key的對(duì)象，如果找2/9到，將找到的結(jié)果返回，如果沒(méi)有找到執(zhí)行方法，將方法的返回值以 key-value 對(duì)象的方式存入緩存中，然后方法返回。需要注意的是當(dāng)一個(gè)支持緩存的方法在對(duì)象內(nèi)部被調(diào)用時(shí)是觸發(fā)緩存功能的。CachePut項(xiàng)目運(yùn)行中會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的信息進(jìn)行更新，如果仍然使用 Cacheable 就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)的信息和緩存的信息不一致。在以往的項(xiàng)目中，我們一般更新完數(shù)據(jù)庫(kù)后，再手動(dòng)刪除掉 Redis 中對(duì)應(yīng)的緩存， 以保證數(shù)據(jù)的一致性。Spring 提供了另外的一種解決方案，可以優(yōu)雅的去更新緩存。與 Cach

10、eable 不同的是使用 CachePut 標(biāo)注的方法在執(zhí)行前，去檢查緩存中是否存在之前執(zhí)行過(guò)的結(jié)果，而是每次都會(huì)執(zhí)行該方法，并將執(zhí)行結(jié)果以鍵值對(duì)的形式存入指定的緩存中。以上面的方法為例，再來(lái)做一個(gè)測(cè)試：RequestMapping("/getPutUsers") CachePut(value="usersCache",key="#public List<User> getPutUsers(Stringname")name) List<User> users=userRepository.findBy Syst

11、em.out.println("執(zhí)行了數(shù)據(jù)庫(kù)操作");return users;name(name);新增一個(gè) getPutUsers 方法，value、key 設(shè)置和 getUsers 方法保持一致，使用 CachePut。同時(shí)手動(dòng)在數(shù)據(jù)庫(kù)一條 nikename 為：ityouknow 的用戶數(shù)據(jù)。：戶信息，再并沒(méi)有返回用戶昵稱為 ityouknow 的用可以查看到此用戶的就可以看到用戶昵稱為地址：信息，再次地址：ityouknow 的信息了。說(shuō)明執(zhí)行在方法上CachePut 配置方法CachePut 會(huì)自動(dòng)執(zhí)行方法，并將結(jié)果存入緩存。value 緩存的名稱。key 緩存

12、的 key，可以為空，如果指定要按照 SpEL 表達(dá)式編寫，如果不指定，則缺省按照方法的所有參數(shù)進(jìn)行組合。condition 緩存的條件，可以為空，使用 SpEL 編寫，返回 true 或者 false，只有為 true 才進(jìn)行緩存。可以看出 CachePut 的參數(shù)和使用方法基本和 Cacheable 一致。CachePut 也可以標(biāo)注在類上和方法上。CacheEvict3/9CacheEvict 是用來(lái)標(biāo)注在需要清除緩存元素的方法或類上的。當(dāng)標(biāo)記在一個(gè)類上時(shí)表示其中所有的方法的執(zhí)行都會(huì)觸發(fā)緩存的清除操作。CacheEvict 可以指定的屬性有 value、key、condition、all

13、Entries 和 beforeInvocation。其中 value、key 和 condition 的語(yǔ)義與 Cacheable 對(duì)應(yīng)的屬性類似。即 value 表示清除操作是發(fā)生在哪些 Cache 上的（對(duì)應(yīng) Cache 的名稱）；key 表示需要清除的是哪個(gè) key，如未指定則會(huì)使用默認(rèn)策略生成的 key；condition 表示清除操作發(fā)生的條件。下面來(lái)介紹一下新出現(xiàn)的兩個(gè)屬性 allEntries 和 beforeInvocation。allEntries 屬性allEntries 是 boolean 類型，表示是否需要清除緩存中的所有元素。默認(rèn)為 false，表示不需要。當(dāng)指定了

14、 allEntries 為 true 時(shí)，Spring Cache 將忽略指定的 key。有的時(shí)候我們需要 Cache 一下清除所有的元素，這比一個(gè)一個(gè)清除元素更有效率。在上一個(gè)方法中我們使用注解： CachePut(value="usersCache",key="#name") 來(lái)更新緩存，但如果不寫 key="#name" ， Spring Boot 會(huì)以默認(rèn)的 key 值去更新緩存， 導(dǎo)致最上面的方法getUsers() 方法并沒(méi)有獲取最新的數(shù)據(jù)。但是現(xiàn)在使用 CacheEvict 就可以解決這個(gè)問(wèn)題了，它會(huì)將所有以 users

15、Cache 為名的緩存全部清除。來(lái)看個(gè)例子：RequestMapping("/allEntries")CacheEvict(value="usersCache", allEntries=true)public List<User> allEntries(Stringname) List<User> users=userRepository.findBy System.out.println("執(zhí)行了數(shù)據(jù)庫(kù)操作");return users;name(name);手 動(dòng) 修 改 用 戶 表 的 相 關(guān) 信 息 ，

16、 如時(shí) 間 。：?后，再name=ityouknow 發(fā)現(xiàn)緩存中的數(shù)據(jù)并沒(méi)有更新。再次地址會(huì)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)已經(jīng)更新，并且輸出欄輸出 執(zhí)行了數(shù)據(jù)庫(kù)操作 ，這表明已經(jīng)將名為 usersCache 的緩存清空。beforeInvocation 屬性清除操作默認(rèn)是在對(duì)應(yīng)方法執(zhí)行之后觸發(fā)的，即方法如果因?yàn)閽伋霎惓６茨芊祷夭粫?huì)觸發(fā)清除操作。使用 beforeInvocation 可以改變觸發(fā)清除操作的時(shí)間，當(dāng)我們指定該屬性值為true 時(shí)，Spring 會(huì)在調(diào)用該方法之前清除緩存中的指定元素。RequestMapping("/beforeInvocation")CacheEvict(val

17、ue="usersCache", allEntries=true, beforeInvocation=true)public void beforeInvocation() throw new RuntimeException("test beforeInvocation");來(lái)做一個(gè)測(cè)試，在方法中添加一個(gè)異常，usersCache 的緩存是否被更新。地址：查看4/9按照上面的實(shí)驗(yàn)步驟： 手動(dòng)修改用戶表的相關(guān)信息，name=ityouknow發(fā)現(xiàn)緩存中的數(shù)據(jù)：并沒(méi)?訪有更新。再問(wèn)會(huì) 報(bào) 錯(cuò) 誤 ， 先 不 用 管 這 里 ， 再 次地址會(huì)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)已經(jīng)更新

18、，并且輸出欄輸出 執(zhí)行了數(shù)據(jù)庫(kù)操作 。這表明雖然在測(cè)試的過(guò)程中方法拋出了異常，但緩存中名為 usersCache 的被清空。Cacheable 、 CacheEvict 、 CachePut 三個(gè)注解非常靈活，滿足了我們對(duì)數(shù)據(jù)緩存的絕大多數(shù)使用場(chǎng)景，并且使用起來(lái)非常的簡(jiǎn)單而又強(qiáng)大,在實(shí)際工作中我們可以靈活 搭配使用。Session 共享Session什么是 Session由于 HTTP 協(xié)議是無(wú)狀態(tài)的協(xié)議，所以服務(wù)端需要用戶的狀態(tài)時(shí)，就需要用某種機(jī)制來(lái)識(shí)具體的用戶。Session 是另一種客戶狀態(tài)的機(jī)制，不同的是 Cookie 保存在客戶端瀏覽器中，而Session 保存在服務(wù)器上?？蛻舳藶g覽

19、器服務(wù)器的時(shí)候，服務(wù)器把客戶端信息以某種形式在服務(wù)器上。這就是 Session。客戶端瀏覽器再次時(shí)只需要從該 Session 中查找該客戶的狀態(tài)就可以了。為什么需要 Session 共享在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中用戶量巨大，往往需要多個(gè)節(jié)點(diǎn)共同對(duì)外提供某一種服務(wù)，如下圖：用戶的請(qǐng)求首先會(huì)到達(dá)前置網(wǎng)關(guān)，前置網(wǎng)關(guān)根據(jù)路由策略將請(qǐng)求分發(fā)到后端的服務(wù)器，這就會(huì)出現(xiàn)第一次的請(qǐng)求會(huì)交給服務(wù)器 A 處理，下次的請(qǐng)求可能會(huì)是服務(wù)B處理，如果不做 Session 共享的話，就有可能出現(xiàn)用戶在服務(wù) A 登錄了，下次請(qǐng)求的時(shí)候到達(dá)服務(wù) B 又要求用戶重新登錄。前置網(wǎng)關(guān)一般使用 lvs、Nginx 或者 F5 等軟硬件，有些軟件

20、可以指定策略讓用戶每次請(qǐng)求都分發(fā)到同一臺(tái)服務(wù)器中，這也有個(gè)弊端，如果當(dāng)其中一臺(tái)服務(wù) Down 掉之后，就會(huì)出現(xiàn)一批用戶失5/9效。在實(shí)際工作中建議使用外部的緩存設(shè)備來(lái)共享 Session，避免單個(gè)節(jié)點(diǎn)掛掉而影響服務(wù)，使用外部緩存 Session 后，我們的共享數(shù)據(jù)都會(huì)放到外部緩存容器中，服務(wù)本身就會(huì)變成無(wú)狀態(tài)的服務(wù)，可以隨意的根據(jù)流量的大小增加或者減少負(fù)載的設(shè)備。一般 Tomcat 有自帶的 Session 共享功能，但是使用起來(lái)并不是很便利， 用，最常見的方式就是使用 Redis 來(lái)實(shí)現(xiàn)后端服務(wù)的 Session 共享。也不推薦大規(guī)模的使Spring SessionSpring Sessio

21、n 提供了一套創(chuàng)建和管理 Servlet HttpSession 的方案。Spring Session 提供了集群Session（Clustered Sessions）功能，默認(rèn)采用外置的 Redis 來(lái)Session 共享的問(wèn)題。Session 數(shù)據(jù)，以此來(lái)解決Spring Session 為企業(yè)級(jí) Java 應(yīng)用的 session 管理帶來(lái)了革新，使得以下的功能更加容易實(shí)現(xiàn)：API 和用于管理用戶會(huì)話的實(shí)現(xiàn)。以應(yīng)用程序容器（即 Tomcat）中性的方式替換 HttpSession。HttpSession -將 session 所保存的狀態(tài)卸載到特定的外部 session中，如 Redis

22、或 Apache Geode 中，它們能夠以于應(yīng)用服務(wù)器的方式提供高質(zhì)量的集群。支持每個(gè)瀏覽器上使用多個(gè) session，從而能夠很容易地構(gòu)建更加豐富的終端用戶體驗(yàn)。session id 如何在客戶端和服務(wù)器之間進(jìn)行交換，這樣的話就能很容易地編寫 RestfulAPI，因?yàn)樗梢詮?HTTP 頭信息中獲取 session id，而不必再依賴于 cookie。當(dāng)用戶使用 WebSocket請(qǐng)求的時(shí)候，能夠保持 HttpSession 處于活躍狀態(tài)。需要說(shuō)明的很重要的一點(diǎn)就是，Spring Session 的項(xiàng)目并不依賴于 Spring 框架，所以，我們甚至能夠?qū)⑵鋺?yīng)用于不使用 Spring 框架

23、的項(xiàng)目中。Spring 為 Spring Session 和 Redis 的集成提供了組件：spring-session-data-redis，下面演示如何使用?？焖偌梢胍蕾嚢?lt;dependency><groupId>org.springframework.session</groupId><artifactId>spring-session-data-redis</artifactId></dependency>Session 配置Configuration EnableRedisHttpSession(maxIna

24、ctiveIntervalInSeconds = 86400*30) public class SessionConfig 6/9maxInactiveIntervalInSeconds: 設(shè)置 Session 失效時(shí)間，使用 Redis Session 之后， 原 Boot 的 server.session.timeout 屬性不再生效。僅僅需要這兩步 Spring Boot 分布式 Session 就配置完成了。測(cè)試驗(yàn)證在 Web 層寫兩個(gè)方法進(jìn)行驗(yàn)證。RequestMapping(value = "/setSession", method = RequestMetho

25、d.GET) public Map<String, Object> setSession (HttpServletRequest request)Map<String, Object> map = new HashMap<>(); request.getSession().setAttribute("request Url", request.getRequestURL(); map.put("request Url", request.getRequestURL();return map;上面這個(gè)方法就是獲取頁(yè)面的請(qǐng)

26、求地址，并把請(qǐng)求地址放入到 Session 中，并將結(jié)果返回。RequestMapping(value = "/setSession")public Map<String, Object> setSession (HttpServletRequest request) Map<String, Object> map = new HashMap<>(); request.getSession().setAttribute("message", request.getRequestURL(); map.put("

27、request Url", request.getRequestURL();return map;第一個(gè)方法獲取頁(yè)面的請(qǐng)求地址，并把請(qǐng)求地址放入 Key 為 message 的 Session 中，并將結(jié)果返回。RequestMapping(value = "/getSession")public Object getSession (HttpServletRequest request) Map<String, Object> map = new HashMap<>(); map.put("sessionId", re

28、quest.getSession().getId();map.put("message", request.getSession().getAttribute("message");return map;第二個(gè)方式獲取 Session 中的請(qǐng)求中的 Session Id 和 Key 為 message 的信息封裝返回。在測(cè)試前需要將項(xiàng)目 spring-boot-redis-session一份，改名為 spring-boot-redis-session-1 并將端口改為：9090(server.port=9090)。修改完成后依次啟動(dòng)兩個(gè)項(xiàng)目。首先Url&

29、quot;:"8080 端口的服務(wù)， 瀏覽器輸入" ；瀏覽器欄輸入：， 返回： "request，返回信息如下：7/9"sessionId":"432765e1-049e-4e76-980c-d7f55a232d42","message":"說(shuō)明 url 地址信息已經(jīng)存入到 Session 中。9090 端口的服務(wù)，瀏覽器欄輸入：，返回信息如下："sessionId":"432765e1-049e-4e76-980c-d7f55a232d42","

30、;message":"通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，8080 和 9090 服務(wù)返回的 Session 信息完全一致，說(shuō)明已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了 Session 共享。模擬登錄在實(shí)際中作中常常使用共享 Session 的方式去保存用戶的登錄狀態(tài)，避免用戶在不同的頁(yè)面來(lái)回登錄。來(lái)簡(jiǎn)單模擬一下這個(gè)場(chǎng)景，假設(shè)有一個(gè) index 頁(yè)面，必須是登錄的用戶才可以，如果用戶沒(méi)有登錄給出提示。首先在一臺(tái)實(shí)例上登錄后，再次另外一臺(tái)的 index 看它是否需要登錄，來(lái)驗(yàn)證統(tǒng)一登錄是否。添加登錄方法，登錄后將用戶信息存放到 Session 中。RequestMapping(value = "/login")public String login (HttpServletRequest request,String userName,String password) String msg="logon failure!"User user= userRepository.findByUserName(userName);if (user!=null && user.getP