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,缓存抽象允许一致地使用各种缓存解决方案,而对代码的影响最小。

目的

缓存通常用于通过更快的速度(例如从本地内存而不是网络提供数据)透明地提供频繁访问的数据来提高应用程序性能。你们中的许多人已经知道或不知道地使用过缓存:大多数 ORM/JPA 框架都提供专用的缓存功能(也称为二级缓存)。然而,Spring 3.1 M1 引入了一个通用的缓存机制,可以应用于任何 Java 类、方法或库:用户可以将其与现有的缓存基础设施结合使用,为不支持缓存的 API(例如 JDBC)添加缓存,或者仅仅是为了提高缓慢、耗时且资源消耗大的方法的性能。

认识 @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(在本例中是 isbn 参数)作为键执行缓存查找。如果找到值,将返回该值,并跳过方法的执行。但是,如果找不到键,则按常规执行方法,并将其结果存储在缓存中,以便下次调用该方法时,可以在不实际执行(昂贵或缓慢)方法的情况下返回结果。

实际上,并非所有方法只有一个参数,或者更糟糕的是,参数不适合用作缓存键 - 以上述方法的变体为例

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 来挑选正确的参数,导航对象树

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

或即时计算键,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,还可以指定何时或是否发生缓存:是检查缓存还是完全忽略缓存并正常执行方法。由开发人员决定标准:可以是任何内容,从键的大小或类型到一天中的时间或任意方法的调用结果: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)

缓存抽象还通过 @CacheEvict 注解支持缓存条目或整个缓存的移除。要在一个缓存条目失效时(例如,因为缓存的数据已更新)移除它,可以使用以下方法

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

一旦放置了注解,就可以用一行(如果算上 schema 声明,则为三行)“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>

annotation-driven 元素的其余部分一样,缓存元素在其最简单的形式中使用默认值,但可用于在代理和字节码编织缓存类之间进行选择,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性方面:如何根据 POJO 添加和删除缓存数据。但是,有哪些可用的后端缓存实现呢?Spring 开箱即用地提供了与 ehcache 和 JDK ConcurrentHashMap 的集成,后者非常适合小型、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>

对 [xx] 库的支持如何?什么时候会支持?

目前,我们不打算在 Spring Framework 中支持其他缓存库,原因在于选项太多、依赖性影响(许多库的大小比缓存抽象本身还要大),以及维护和许可问题。要插入自定义缓存提供商,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外,还可以查看 GemFire 实现,该实现已计划在 Spring GemFire 的下一个主要版本中发布。

缓存抽象与其他缓存(例如 JPA 二级缓存)相比如何?

通常,这两种缓存机制可以很好地共存,只要开发人员注意任何域重叠。以 JPA 二级缓存为例,可以在通过 JPA 进行数据访问时使用它,同时在 Web 层或远程服务调用中使用 Spring 缓存。如果适用,可以更进一步,在两种机制之间重用后端缓存。

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介绍。有关更多信息,请参阅相关的参考文档 章节和 SPI javadoc。请告诉我们您的想法 - 我们对您的反馈很感兴趣!您可以通过 论坛、博文评论、我们的问题 跟踪器或本人在 Twitter 与我们联系。

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