Spring 3.1 M1:缓存抽象

工程 | Costin Leau | 2011 年 2 月 23 日 | ...

Spring Framework 3.1 M1 中添加的主要功能之一是通用缓存抽象,用于透明地将缓存应用于 Spring 应用程序。就像事务支持一样,缓存抽象允许以最小的代码影响一致地使用各种缓存解决方案。

目的

缓存通常用于通过以更快的速度透明地提供频繁访问的数据来提高应用程序性能,例如从本地内存而不是从网络提供数据。你们中的许多人可能已经使用过缓存,无论是否知情:大多数 ORM/JPA 框架都提供专用的缓存功能(也称为二级缓存)。但是,Spring 3.1 M1 引入了可以应用于任何 Java 类、方法或库的通用缓存机制:可以将其与现有的缓存基础设施结合使用,为没有此类支持的 API 添加缓存(例如 JDBC),或者简单地提高缓慢、耗时和资源密集型方法的性能。

了解 @Cacheable@CacheEvict 和 SpEL

让我们看看缓存任意方法需要什么
@Cacheable("books")
public Book findBook(ISBN isbn) {...}

通过用 @Cacheable 注解标记方法,我们告诉容器 findBook 方法由缓存条目 books 支持。也就是说,每次调用该方法时,都会使用方法参数作为键(在本例中为 isbn 参数)执行缓存查找。如果找到值,则会返回该值并跳过方法执行。但是,如果未找到键,则照常执行该方法并将结果存储在缓存中,以便下次调用该方法时,无需实际执行(昂贵或缓慢的)方法即可返回结果。

实际上,并非所有方法都只有一个参数,或者更糟糕的是,参数不适合用作缓存键——例如上面方法的一个变体

public Book findBook(ISBN isbn, boolean checkWarehouse, boolean includeUsed)

在这种情况下,可以使用 Spring 3 Spring 表达式语言或SpEL来挑选合适的参数,遍历对象树

// use property 'rawNumber' on isbn argument as key
@Cacheable(value="book", key="#isbn.rawNumber")
public Book findBook(ISBN isbn, boolean checkWarehouse, boolean includeUsed)

或动态计算键,甚至调用任意方法而无需编写任何代码

// get the key by calling someType#hash(isbn)
@Cacheable(value="book", key="T(someType).hash(#isbn)")
public Book findBook(ISBN isbn, boolean checkWarehouse, boolean includeUsed)

此外,还可以指定缓存何时或是否发生:缓存是否应该被检查或完全忽略并正常执行方法。由开发人员决定标准是什么:可以是键的大小或类型,也可以是一天中的时间或任意方法的结果:SpEL 支持所有这些

// cache only names shorter then 32 chars
@Cacheable(value="book", condition="#name.length < 32")
public Book findBook(String name)
// do not cache on weekends
@Cacheable(value="book", condition="!T(TimeUtils).isWeekend()")
public Book findBook(String name)

缓存抽象还支持通过 @CacheEvict 注解逐出缓存条目或整个缓存。要在一旦缓存失效(例如因为缓存数据已更新)时逐出缓存,可以使用以下方法

// evict all cache entries
@CacheEvict(value = "books", allEntries=true)
public void loadBooks(InputStream batch)

一旦注解到位,就可以用一行代码(或者如果你算上模式声明的话,三行代码)简单地“启用”缓存功能。

<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>

就像其余的 annotation-driven 元素一样,缓存元素在其最简单的形式中使用默认值,但可用于在缓存类的代理和字节码编织之间进行选择,或连接所需的缓存实现。

声明缓存实现

到目前为止,我们讨论了缓存抽象的声明方面:如何根据您的 POJO 向缓存添加和删除数据。但是,可以使用哪些后备缓存实现?开箱即用,Spring 提供了与ehcache和 JDK ConcurrentHashMap 的集成,非常适合小型非分布式环境或测试
<!-- generic cache manager -->
<bean id="cacheManager" class="org.springframework.cache.support.SimpleCacheManager">
  <property name="caches">
    <set>
      <bean class="org.springframework.cache.concurrent.ConcurrentCacheFactoryBean" p:name="default"/>
      <bean class="org.springframework.cache.concurrent.ConcurrentCacheFactoryBean" p:name="books"/>
    </set>
  </property>
</bean>

关于 [xx] 库——什么时候支持?

目前我们不打算在 Spring Framework 内部支持其他缓存库,仅仅是因为现有的选项太多、依赖关系的影响(许多库的大小都大于缓存抽象)以及维护和许可问题。要插入自定义缓存提供程序,我们鼓励开发人员查看缓存 SPI 及其两个接口:CacheManagerCache。除了开箱即用的实现之外,还可以查看GemFire实现,该实现计划用于下一个主要版本的Spring GemFire

缓存抽象与其他缓存(例如 JPA 二级缓存)相比如何?

通常,只要开发人员注意任何域重叠,这两种缓存机制就可以很好地共存。以 JPA 二级缓存为例,可以使用它通过 JPA 访问数据,同时使用 Spring 缓存用于 Web 层或远程服务调用。如果适用,可以通过在两种机制之间重用后备缓存来更进一步。

总结

希望您喜欢这篇关于 Spring 3.1 中新缓存功能的快速入门文章。有关更多信息,请参阅相关的参考文档章节和 SPI Javadoc。并请告诉我们您的想法——我们很想知道您的反馈!您可以通过论坛、博客文章评论、我们的问题跟踪器或我本人在Twitter上联系我们。

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