Spring使用Cache、整合Ehcache

feimishiwo 2015-06-15

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從3.1開(kāi)始，Spring引入了對(duì)Cache的支持。其使用方法和原理都類似于Spring對(duì)事務(wù)管理的支持。Spring Cache是作用在方法上的，其核心思想是這樣的：當(dāng)我們?cè)谡{(diào)用一個(gè)緩存方法時(shí)會(huì)把該方法參數(shù)和返回結(jié)果作為一個(gè)鍵值對(duì)存放在緩存中，等到下次利用同樣的參數(shù)來(lái)調(diào)用該方法時(shí)將不再執(zhí)行該方法，而是直接從緩存中獲取結(jié)果進(jìn)行返回。所以在使用Spring Cache的時(shí)候我們要保證我們緩存的方法對(duì)于相同的方法參數(shù)要有相同的返回結(jié)果。

使用Spring Cache需要我們做兩方面的事：

n 聲明某些方法使用緩存

n 配置Spring對(duì)Cache的支持

和Spring對(duì)事務(wù)管理的支持一樣，Spring對(duì)Cache的支持也有基于注解和基于XML配置兩種方式。下面我們先來(lái)看看基于注解的方式。

1 基于注解的支持

Spring為我們提供了幾個(gè)注解來(lái)支持Spring Cache。其核心主要是@Cacheable和@CacheEvict。使用@Cacheable標(biāo)記的方法在執(zhí)行后Spring Cache將緩存其返回結(jié)果，而使用@CacheEvict標(biāo)記的方法會(huì)在方法執(zhí)行前或者執(zhí)行后移除Spring Cache中的某些元素。下面我們將來(lái)詳細(xì)介紹一下Spring基于注解對(duì)Cache的支持所提供的幾個(gè)注解。

1.1 @Cacheable

@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)類上時(shí)則表示該類所有的方法都是支持緩存的。對(duì)于一個(gè)支持緩存的方法，Spring會(huì)在其被調(diào)用后將其返回值緩存起來(lái)，以保證下次利用同樣的參數(shù)來(lái)執(zhí)行該方法時(shí)可以直接從緩存中獲取結(jié)果，而不需要再次執(zhí)行該方法。Spring在緩存方法的返回值時(shí)是以鍵值對(duì)進(jìn)行緩存的，值就是方法的返回結(jié)果，至于鍵的話，Spring又支持兩種策略，默認(rèn)策略和自定義策略，這個(gè)稍后會(huì)進(jìn)行說(shuō)明。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)是不會(huì)觸發(fā)緩存功能的。@Cacheable可以指定三個(gè)屬性，value、key和condition。

1.1.1 value屬性指定Cache名稱

value屬性是必須指定的，其表示當(dāng)前方法的返回值是會(huì)被緩存在哪個(gè)Cache上的，對(duì)應(yīng)Cache的名稱。其可以是一個(gè)Cache也可以是多個(gè)Cache，當(dāng)需要指定多個(gè)Cache時(shí)其是一個(gè)數(shù)組。

@Cacheable("cache1")//Cache是發(fā)生在cache1上的

public User find(Integer id) {

returnnull;

}

@Cacheable({"cache1", "cache2"})//Cache是發(fā)生在cache1和cache2上的

public User find(Integer id) {

returnnull;

}

1.1.2 使用key屬性自定義key

key屬性是用來(lái)指定Spring緩存方法的返回結(jié)果時(shí)對(duì)應(yīng)的key的。該屬性支持SpringEL表達(dá)式。當(dāng)我們沒(méi)有指定該屬性時(shí)，Spring將使用默認(rèn)策略生成key。我們這里先來(lái)看看自定義策略，至于默認(rèn)策略會(huì)在后文單獨(dú)介紹。

自定義策略是指我們可以通過(guò)Spring的EL表達(dá)式來(lái)指定我們的key。這里的EL表達(dá)式可以使用方法參數(shù)及它們對(duì)應(yīng)的屬性。使用方法參數(shù)時(shí)我們可以直接使用“#參數(shù)名”或者“#p參數(shù)index”。下面是幾個(gè)使用參數(shù)作為key的示例。

@Cacheable(value="users", key="#id")

public User find(Integer id) {

returnnull;

}

@Cacheable(value="users", key="#p0")

public User find(Integer id) {

returnnull;

}

@Cacheable(value="users", key="#user.id")

public User find(User user) {

returnnull;

}

@Cacheable(value="users", key="#p0.id")

public User find(User user) {

returnnull;

}

除了上述使用方法參數(shù)作為key之外，Spring還為我們提供了一個(gè)root對(duì)象可以用來(lái)生成key。通過(guò)該root對(duì)象我們可以獲取到以下信息。

屬性名稱	描述	示例
methodName	當(dāng)前方法名	#root.methodName
method	當(dāng)前方法	#root.method.name
target	當(dāng)前被調(diào)用的對(duì)象	#root.target
targetClass	當(dāng)前被調(diào)用的對(duì)象的class	#root.targetClass
args	當(dāng)前方法參數(shù)組成的數(shù)組	#root.args[0]
caches	當(dāng)前被調(diào)用的方法使用的Cache	#root.caches[0].name

當(dāng)我們要使用root對(duì)象的屬性作為key時(shí)我們也可以將“#root”省略，因?yàn)?/span>Spring默認(rèn)使用的就是root對(duì)象的屬性。如：

@Cacheable(value={"users", "xxx"}, key="caches[1].name")

public User find(User user) {

returnnull;

}

1.1.3 condition屬性指定發(fā)生的條件

有的時(shí)候我們可能并不希望緩存一個(gè)方法所有的返回結(jié)果。通過(guò)condition屬性可以實(shí)現(xiàn)這一功能。condition屬性默認(rèn)為空，表示將緩存所有的調(diào)用情形。其值是通過(guò)SpringEL表達(dá)式來(lái)指定的，當(dāng)為true時(shí)表示進(jìn)行緩存處理；當(dāng)為false時(shí)表示不進(jìn)行緩存處理，即每次調(diào)用該方法時(shí)該方法都會(huì)執(zhí)行一次。如下示例表示只有當(dāng)user的id為偶數(shù)時(shí)才會(huì)進(jìn)行緩存。

@Cacheable(value={"users"}, key="#user.id", condition="#user.id%2==0")

public User find(User user) {

System.out.println("find user by user " + user);

return user;

}

1.2 @CachePut

在支持Spring Cache的環(huán)境下，對(duì)于使用@Cacheable標(biāo)注的方法，Spring在每次執(zhí)行前都會(huì)檢查Cache中是否存在相同key的緩存元素，如果存在就不再執(zhí)行該方法，而是直接從緩存中獲取結(jié)果進(jìn)行返回，否則才會(huì)執(zhí)行并將返回結(jié)果存入指定的緩存中。@CachePut也可以聲明一個(gè)方法支持緩存功能。與@Cacheable不同的是使用@CachePut標(biāo)注的方法在執(zhí)行前不會(huì)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。

@CachePut也可以標(biāo)注在類上和方法上。使用@CachePut時(shí)我們可以指定的屬性跟@Cacheable是一樣的。

@CachePut("users")//每次都會(huì)執(zhí)行方法，并將結(jié)果存入指定的緩存中

public User find(Integer id) {

returnnull;

}

1.3 @CacheEvict

@CacheEvict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、allEntries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。下面我們來(lái)介紹一下新出現(xiàn)的兩個(gè)屬性allEntries和beforeInvocation。

1.3.1 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。

@CacheEvict(value="users", allEntries=true)

public void delete(Integer id) {

System.out.println("delete user by id: " + id);

}

1.3.2 beforeInvocation屬性

清除操作默認(rèn)是在對(duì)應(yīng)方法成功執(zhí)行之后觸發(fā)的，即方法如果因?yàn)閽伋霎惓６茨艹晒Ψ祷貢r(shí)也不會(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。

@CacheEvict(value="users", beforeInvocation=true)

public void delete(Integer id) {

System.out.println("delete user by id: " + id);

}

其實(shí)除了使用@CacheEvict清除緩存元素外，當(dāng)我們使用Ehcache作為實(shí)現(xiàn)時(shí)，我們也可以配置Ehcache自身的驅(qū)除策略，其是通過(guò)Ehcache的配置文件來(lái)指定的。由于Ehcache不是本文描述的重點(diǎn)，這里就不多贅述了，想了解更多關(guān)于Ehcache的信息，請(qǐng)查看我關(guān)于Ehcache的專欄。

1.4 @Caching

@Caching注解可以讓我們?cè)谝粋€(gè)方法或者類上同時(shí)指定多個(gè)Spring Cache相關(guān)的注解。其擁有三個(gè)屬性：cacheable、put和evict，分別用于指定@Cacheable、@CachePut和@CacheEvict。

@Caching(cacheable = @Cacheable("users"), evict = { @CacheEvict("cache2"),

@CacheEvict(value = "cache3", allEntries = true) })

public User find(Integer id) {

returnnull;

}

1.5 使用自定義注解

Spring允許我們?cè)谂渲每删彺娴姆椒〞r(shí)使用自定義的注解，前提是自定義的注解上必須使用對(duì)應(yīng)的注解進(jìn)行標(biāo)注。如我們有如下這么一個(gè)使用@Cacheable進(jìn)行標(biāo)注的自定義注解。

@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)

@Cacheable(value="users")

public @interface MyCacheable {

}

那么在我們需要緩存的方法上使用@MyCacheable進(jìn)行標(biāo)注也可以達(dá)到同樣的效果。

@MyCacheable

public User findById(Integer id) {

System.out.println("find user by id: " + id);

User user = new User();

user.setId(id);

user.setName("Name" + id);

return user;

}

2 配置Spring對(duì)Cache的支持

2.1 聲明對(duì)Cache的支持

2.1.1 基于注解

配置Spring對(duì)基于注解的Cache的支持，首先我們需要在Spring的配置文件中引入cache命名空間，其次通過(guò)<cache:annotation-driven />就可以啟用Spring對(duì)基于注解的Cache的支持。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<beans xmlns="http://www./schema/beans"

xmlns:xsi="http://www./2001/XMLSchema-instance"

xmlns:cache="http://www./schema/cache"

xsi:schemaLocation="http://www./schema/beans

http://www./schema/beans/spring-beans-3.0.xsd

http://www./schema/cache

http://www./schema/cache/spring-cache.xsd">

<cache:annotation-driven/>

</beans>

<cache:annotation-driven/>有一個(gè)cache-manager屬性用來(lái)指定當(dāng)前所使用的CacheManager對(duì)應(yīng)的bean的名稱，默認(rèn)是cacheManager，所以當(dāng)我們的CacheManager的id為cacheManager時(shí)我們可以不指定該參數(shù)，否則就需要我們指定了。

<cache:annotation-driven/>還可以指定一個(gè)mode屬性，可選值有proxy和aspectj。默認(rèn)是使用proxy。當(dāng)mode為proxy時(shí)，只有緩存方法在外部被調(diào)用的時(shí)候Spring Cache才會(huì)發(fā)生作用，這也就意味著如果一個(gè)緩存方法在其聲明對(duì)象內(nèi)部被調(diào)用時(shí)Spring Cache是不會(huì)發(fā)生作用的。而mode為aspectj時(shí)就不會(huì)有這種問(wèn)題。另外使用proxy時(shí)，只有public方法上的@Cacheable等標(biāo)注才會(huì)起作用，如果需要非public方法上的方法也可以使用Spring Cache時(shí)把mode設(shè)置為aspectj。

此外，<cache:annotation-driven/>還可以指定一個(gè)proxy-target-class屬性，表示是否要代理class，默認(rèn)為false。我們前面提到的@Cacheable、@cacheEvict等也可以標(biāo)注在接口上，這對(duì)于基于接口的代理來(lái)說(shuō)是沒(méi)有什么問(wèn)題的，但是需要注意的是當(dāng)我們?cè)O(shè)置proxy-target-class為true或者mode為aspectj時(shí)，是直接基于class進(jìn)行操作的，定義在接口上的@Cacheable等Cache注解不會(huì)被識(shí)別到，那對(duì)應(yīng)的Spring Cache也不會(huì)起作用了。

需要注意的是<cache:annotation-driven/>只會(huì)去尋找定義在同一個(gè)ApplicationContext下的@Cacheable等緩存注解。

2.1.2 基于XML配置

除了使用注解來(lái)聲明對(duì)Cache的支持外，Spring還支持使用XML來(lái)聲明對(duì)Cache的支持。這主要是通過(guò)類似于aop:advice的cache:advice來(lái)進(jìn)行的。在cache命名空間下定義了一個(gè)cache:advice元素用來(lái)定義一個(gè)對(duì)于Cache的advice。其需要指定一個(gè)cache-manager屬性，默認(rèn)為cacheManager。cache:advice下面可以指定多個(gè)cache:caching元素，其有點(diǎn)類似于使用注解時(shí)的@Caching注解。cache:caching元素下又可以指定cache:cacheable、cache:cache-put和cache:cache-evict元素，它們類似于使用注解時(shí)的@Cacheable、@CachePut和@CacheEvict。下面來(lái)看一個(gè)示例：

<cache:advice id="cacheAdvice" cache-manager="cacheManager">

<cache:caching cache="users">

<cache:cacheable method="findById" key="#p0"/>

<cache:cacheable method="find" key="#user.id"/>

<cache:cache-evict method="deleteAll" all-entries="true"/>

</cache:caching>

</cache:advice>

上面配置定義了一個(gè)名為cacheAdvice的cache:advice，其中指定了將緩存findById方法和find方法到名為users的緩存中。這里的方法還可以使用通配符“*”，比如“find*”表示任何以“find”開(kāi)始的方法。

有了cache:advice之后，我們還需要引入aop命名空間，然后通過(guò)aop:config指定定義好的cacheAdvice要應(yīng)用在哪些pointcut上。如：

<aop:config proxy-target-class="false">

<aop:advisor advice-ref="cacheAdvice" pointcut="execution(* com.xxx.UserService.*(..))"/>

</aop:config>

上面的配置表示在調(diào)用com.xxx.UserService中任意公共方法時(shí)將使用cacheAdvice對(duì)應(yīng)的cache:advice來(lái)進(jìn)行Spring Cache處理。更多關(guān)于Spring Aop的內(nèi)容不在本文討論范疇內(nèi)。

2.2 配置CacheManager

CacheManager是Spring定義的一個(gè)用來(lái)管理Cache的接口。Spring自身已經(jīng)為我們提供了兩種CacheManager的實(shí)現(xiàn)，一種是基于Java API的ConcurrentMap，另一種是基于第三方Cache實(shí)現(xiàn)——Ehcache，如果我們需要使用其它類型的緩存時(shí)，我們可以自己來(lái)實(shí)現(xiàn)Spring的CacheManager接口或AbstractCacheManager抽象類。下面分別來(lái)看看Spring已經(jīng)為我們實(shí)現(xiàn)好了的兩種CacheManager的配置示例。

2.2.1 基于ConcurrentMap的配置

<set>

</set>

</property>

</bean>

上面的配置使用的是一個(gè)SimpleCacheManager，其中包含一個(gè)名為“xxx”的ConcurrentMapCache。

2.2.2 基于Ehcache的配置

上面的配置使用了一個(gè)Spring提供的EhCacheCacheManager來(lái)生成一個(gè)Spring的CacheManager，其接收一個(gè)Ehcache的CacheManager，因?yàn)檎嬲脕?lái)存入緩存數(shù)據(jù)的還是Ehcache。Ehcache的CacheManager是通過(guò)Spring提供的EhCacheManagerFactoryBean來(lái)生成的，其可以通過(guò)指定ehcache的配置文件位置來(lái)生成一個(gè)Ehcache的CacheManager。若未指定則將按照Ehcache的默認(rèn)規(guī)則取classpath根路徑下的ehcache.xml文件，若該文件也不存在，則獲取Ehcache對(duì)應(yīng)jar包中的ehcache-failsafe.xml文件作為配置文件。更多關(guān)于Ehcache的內(nèi)容這里就不多說(shuō)了，它不屬于本文討論的內(nèi)容，欲了解更多關(guān)于Ehcache的內(nèi)容可以參考我之前發(fā)布的Ehcache系列文章，也可以參考官方文檔等。

3 鍵的生成策略

鍵的生成策略有兩種，一種是默認(rèn)策略，一種是自定義策略。

3.1 默認(rèn)策略

默認(rèn)的key生成策略是通過(guò)KeyGenerator生成的，其默認(rèn)策略如下：

n 如果方法沒(méi)有參數(shù)，則使用0作為key。

n 如果只有一個(gè)參數(shù)的話則使用該參數(shù)作為key。

n 如果參數(shù)多余一個(gè)的話則使用所有參數(shù)的hashCode作為key。

如果我們需要指定自己的默認(rèn)策略的話，那么我們可以實(shí)現(xiàn)自己的KeyGenerator，然后指定我們的Spring Cache使用的KeyGenerator為我們自己定義的KeyGenerator。

使用基于注解的配置時(shí)是通過(guò)cache:annotation-driven指定的.

<cache:annotation-driven key-generator="userKeyGenerator"/>

而使用基于XML配置時(shí)是通過(guò)cache:advice來(lái)指定的。

<cache:advice id="cacheAdvice" cache-manager="cacheManager" key-generator="userKeyGenerator">

</cache:advice>

需要注意的是此時(shí)我們所有的Cache使用的Key的默認(rèn)生成策略都是同一個(gè)KeyGenerator。

3.2 自定義策略

@Cacheable(value="users", key="#id")

public User find(Integer id) {

returnnull;

}

@Cacheable(value="users", key="#p0")

public User find(Integer id) {

returnnull;

}

@Cacheable(value="users", key="#user.id")

public User find(User user) {

returnnull;

}

@Cacheable(value="users", key="#p0.id")

public User find(User user) {

returnnull;

}

屬性名稱	描述	示例
methodName	當(dāng)前方法名	#root.methodName
method	當(dāng)前方法	#root.method.name
target	當(dāng)前被調(diào)用的對(duì)象	#root.target
targetClass	當(dāng)前被調(diào)用的對(duì)象的class	#root.targetClass
args	當(dāng)前方法參數(shù)組成的數(shù)組	#root.args[0]
caches	當(dāng)前被調(diào)用的方法使用的Cache	#root.caches[0].name

當(dāng)我們要使用root對(duì)象的屬性作為key時(shí)我們也可以將“#root”省略，因?yàn)?/span>Spring默認(rèn)使用的就是root對(duì)象的屬性。如：

@Cacheable(value={"users", "xxx"}, key="caches[1].name")

public User find(User user) {

returnnull;

}

4 Spring單獨(dú)使用Ehcache

前面介紹的內(nèi)容是Spring內(nèi)置的對(duì)Cache的支持，其實(shí)我們也可以通過(guò)Spring自己?jiǎn)为?dú)的使用Ehcache的CacheManager或Ehcache對(duì)象。通過(guò)在Application Context中配置EhCacheManagerFactoryBean和EhCacheFactoryBean，我們就可以把對(duì)應(yīng)的EhCache的CacheManager和Ehcache對(duì)象注入到其它的Spring bean對(duì)象中進(jìn)行使用。

4.1 EhCacheManagerFactoryBean

EhCacheManagerFactoryBean是Spring內(nèi)置的一個(gè)可以產(chǎn)生Ehcache的CacheManager對(duì)象的FactoryBean。其可以通過(guò)屬性configLocation指定用于創(chuàng)建CacheManager的Ehcache配置文件的路徑，通常是ehcache.xml文件的路徑。如果沒(méi)有指定configLocation，則將使用默認(rèn)位置的配置文件創(chuàng)建CacheManager，這是屬于Ehcache自身的邏輯，即如果在classpath根路徑下存在ehcache.xml文件，則直接使用該文件作為Ehcache的配置文件，否則將使用ehcache-xxx.jar中的ehcache-failsafe.xml文件作為配置文件來(lái)創(chuàng)建Ehcache的CacheManager。此外，如果不希望創(chuàng)建的CacheManager使用默認(rèn)的名稱（在ehcache.xml文件中定義的，或者是由CacheManager內(nèi)部定義的），則可以通過(guò)cacheManagerName屬性進(jìn)行指定。下面是一個(gè)配置EhCacheManagerFactoryBean的示例。

</bean>

4.2 EhCacheFactoryBean

EhCacheFactoryBean是用來(lái)產(chǎn)生Ehcache的Ehcache對(duì)象的FactoryBean。定義EhcacheFactoryBean時(shí)有兩個(gè)很重要的屬性我們可以來(lái)指定。一個(gè)是cacheManager屬性，其可以指定將用來(lái)獲取或創(chuàng)建Ehcache的CacheManager對(duì)象，若未指定則將通過(guò)CacheManager.create()獲取或創(chuàng)建默認(rèn)的CacheManager。另一個(gè)重要屬性是cacheName，其表示當(dāng)前EhCacheFactoryBean對(duì)應(yīng)的是CacheManager中的哪一個(gè)Ehcache對(duì)象，若未指定默認(rèn)使用beanName作為cacheName。若CacheManager中不存在對(duì)應(yīng)cacheName的Ehcache對(duì)象，則將使用CacheManager創(chuàng)建一個(gè)名為cacheName的Cache對(duì)象。此外我們還可以通過(guò)EhCacheFactoryBean的timeToIdle、timeToLive等屬性指定要?jiǎng)?chuàng)建的Cache的對(duì)應(yīng)屬性，注意這些屬性只對(duì)CacheManager中不存在對(duì)應(yīng)Cache時(shí)新建的Cache才起作用，對(duì)已經(jīng)存在的Cache將不起作用，更多屬性設(shè)置請(qǐng)參考Spring的API文檔。此外還有幾個(gè)屬性是對(duì)不管是已經(jīng)存在還是新創(chuàng)建的Cache都起作用的屬性：statisticsEnabled、sampledStatisticsEnabled、disabled、blocking和cacheEventListeners，其中前四個(gè)默認(rèn)都是false，最后一個(gè)表示為當(dāng)前Cache指定CacheEventListener。下面是一個(gè)定義EhCacheFactoryBean的示例。

</bean>

</bean>

（注：本文是基于Spring3.1.0所寫(xiě)）

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來(lái)自： feimishiwo > 《spring》

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