Spring之快取機制
在Spring實際開發中,快取機制具有很重要的作用,並且比Hibernate SessionFactory級別的二級快取的級別更高,Spring快取可以在控制器元件或業務邏輯元件級別進行快取,這樣應用完全無須重複呼叫底層的DAO(資料訪問物件,通常基於Hibernate等技術實現)元件的方法,提升了開發效率。
1.配置快取
這裡介紹兩種快取配置,分別是Spring記憶體快取和EhCache快取。1.1.Spring內建快取實現的配置
Spring內建的快取實現並非真正的快取實現,所以真正的開發並非是一個好的選擇,通常用來做簡單的測試。 Spring內建的快取實現通常使用SimpleCacheManager作為快取管理器,底層直接使用了JDK的ConcurrentMap來實現快取。SimpleCacheManager使用了ConcurrentMapCacheFactoryBean作為快取區,每個ConcurrentMapCacheFactoryBean配置一個快取區。Spring內建快取實現配置是在Spring容器中實現的,即在beans.xml中進行配置,具體如下所示:以上配置了兩個快取區,default和users。其中上面的<context:component-scan base-package="xxx.xx.x">中的"xxx.xx.x"是指希望掃描的包及其子包。<?xml version="1.0" encoding="GBK"?> <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p" xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context" xmlns:cache="http://www.springframework.org/schema/cache" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.0.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.0.xsd http://www.springframework.org/schema/cache http://www.springframework.org/schema/cache/spring-cache-4.0.xsd"> <!-- 該元素指定Spring根據註解啟用快取功能 --> <cache:annotation-driven/> <context:component-scan base-package="xxx.xx.x"/> <!-- 配置Spring內建的快取管理器 --> <bean id="cacheManager" class= "org.springframework.cache.support.SimpleCacheManager"> <!-- 配置快取區 --> <property name="caches"> <set> <!-- 下面列出多個快取區,p:name用於為快取區指定名字 --> <bean class= "org.springframework.cache.concurrent.ConcurrentMapCacheFactoryBean" p:name="default"/> <bean class= "org.springframework.cache.concurrent.ConcurrentMapCacheFactoryBean" p:name="users"/> </set> </property> </bean> </beans>
1.2.EhCache快取實現的配置
上面講述的是Spring內建快取的配置,但是在實際開發中並不使用它。下面講述的是一個在實際開發中經常使用的快取:EhCache快取。Spring內建快取的配置是在Spring容器中進行的,即在beans.xml中進行,而EhCache快取的配置需要在應用的類載入路徑下新增一個ehcache.xml配置檔案。以下便是ehcache.xml配置示例。<?xml version="1.0" encoding="gbk"?>
<ehcache>
<diskStore path="java.io.tmpdir" />
<!-- 配置預設的快取區 -->
<defaultCache
maxElementsInMemory="10000"
eternal="false"
timeToIdleSeconds="120"
timeToLiveSeconds="120"
maxElementsOnDisk="10000000"
diskExpiryThreadIntervalSeconds="120"
memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>
<!-- 配置名為users的快取區 -->
<cache name="users"
maxElementsInMemory="10000"
eternal="false"
overflowToDisk="true"
timeToIdleSeconds="300"
timeToLiveSeconds="600" />
</ehcache>
以上配置了一個預設快取區以及一個名為users的快取區。對於EhCache快取的配置,除了需要配置ehcache.xml檔案之外。Spring使用EhCacheCacheManager作為快取實現的快取管理器,還需要將該物件配置到Spring容器中。但是EhCacheCacheManager底層需要依賴一個net.sf.ehcache.CacheManager作為實際的快取管理器。為了將net.sf.ehcache.CacheManager納入Spring容器管理之下,Spring提供了EhCacheManagerFactoryBean工廠Bean,將工廠Bean注入EhCacheCacheManager中就是Spring配置成的EhCache快取管理器。以下是beans.xml中需要完成的配置:
<?xml version="1.0" encoding="GBK"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
xmlns:cache="http://www.springframework.org/schema/cache"
xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.0.xsd
http://www.springframework.org/schema/cache
http://www.springframework.org/schema/cache/spring-cache-4.0.xsd
http://www.springframework.org/schema/context
http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.0.xsd">
<context:component-scan
base-package="xxx.xx.x"/>
<cache:annotation-driven cache-manager="cacheManager" />
<!-- 配置EhCache的CacheManager
通過configLocation指定ehcache.xml檔案的位置 -->
<bean id="ehCacheManager"
class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheManagerFactoryBean"
p:configLocation="classpath:ehcache.xml"
p:shared="false" />
<!-- 配置基於EhCache的快取管理器
並將EhCache的CacheManager注入該快取管理器Bean -->
<bean id="cacheManager"
class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheCacheManager"
p:cacheManager-ref="ehCacheManager" >
</bean>
</beans>
以上有兩個Bean,其中第一個Bean是工廠Bean,第二個Bean是真正的快取管理器,第一個Bean需要注入第二個Bean中。2.使用快取
這裡介紹的是類級別的快取和方法級別的快取。本文上的示例都是以Eclipse為基礎工具實現的,所以這裡先申明一下需要注意的,除了需要將spring相關的jar包引入應用的類載入路徑之外,還需要一些包,否則會報錯。首先需要將EhCache快取的JAR包新增到專案的類載入路徑中,這裡使用前面Hibernate二級快取使用的JAR包即可,只要將Hiberna解壓路徑下lib\optional\ehcache\路徑下的ehcache-core-2.4.3.jar和slf4j-api-1.6.1.jar複製到專案類載入路徑下即可。然後又因為涉及到一些AOP方面的內容,因此需要將aspectj安裝路徑下lib\下的aspectjrt.jar和aspectjweaver.jar複製到專案類載入路徑下即可,同時還需要下載一個jar包,即aopalliance-1.0.jar並複製到專案類載入路徑中。然後開始下面示例的講述。2.1.類級別的快取
為體現面向介面程式設計,雖然這裡例子簡單,但也使用了介面,如下是介面。package service;
import handle.User;
public interface UserService {
public User getUsersByNameAndAge(String name,int age);
public User getAnotherUser(String name,int age);
}
然後實現類UserServiceImpl元件:
package service.impl;
import handle.User;
import service.UserService;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;
import org.springframework.context.annotation.Scope;
@Service("userService")
@Cacheable(value="users")
public class UserServiceImpl implements UserService {
@Override
public User getUsersByNameAndAge(String name, int age) {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("--正在執行findUsersByNameAndAge()查詢方法--");
return new User(name,age);
}
@Override
public User getAnotherUser(String name, int age) {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("--正在執行findAnotherUser()查詢方法--");
return new User(name,age);
}
}
其中元件中的User類如下所示:
package handle;
public class User
{
private String name;
private int age;
public User()
{}
public User(String name, int age)
{
super();
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName()
{
return name;
}
public void setName(String name)
{
this.name = name;
}
public int getAge()
{
return age;
}
public void setAge(int age)
{
this.age = age;
}
}
上面的註釋@Service("userService")則指明瞭元件名,@Cacheable(value="users")修飾類,則說明是類級別的快取,並且該元件將資料放入user快取區。
配置檔案,首先是ehcache.xml檔案
<?xml version="1.0" encoding="gbk"?>
<ehcache>
<diskStore path="java.io.tmpdir" />
<!-- 配置預設的快取區 -->
<defaultCache
maxElementsInMemory="10000"
eternal="false"
timeToIdleSeconds="120"
timeToLiveSeconds="120"
maxElementsOnDisk="10000000"
diskExpiryThreadIntervalSeconds="120"
memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>
<!-- 配置名為users的快取區 -->
<cache name="users"
maxElementsInMemory="10000"
eternal="false"
overflowToDisk="true"
timeToIdleSeconds="300"
timeToLiveSeconds="600" />
</ehcache>
這裡定義了兩個快取,一個是預設的快取區,一個是user快取區,user快取區是元件指定的快取區。然後需要將ehcache.xml檔案配置到Spring容器中,即配置到beans.xml檔案中。
<?xml version="1.0" encoding="GBK"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
xmlns:cache="http://www.springframework.org/schema/cache"
xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.0.xsd
http://www.springframework.org/schema/cache
http://www.springframework.org/schema/cache/spring-cache-4.0.xsd
http://www.springframework.org/schema/context
http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.0.xsd
http://www.springframework.org/schema/aop
http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-4.0.xsd">
<context:component-scan
base-package="service"/>
<cache:annotation-driven cache-manager="cacheManager" />
<!-- 配置EhCache的CacheManager
通過configLocation指定ehcache.xml檔案的位置 -->
<bean id="ehCacheManager"
class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheManagerFactoryBean"
p:configLocation="classpath:ehcache.xml"
p:shared="false" />
<!-- 配置基於EhCache的快取管理器
並將EhCache的CacheManager注入該快取管理器Bean -->
<bean id="cacheManager"
class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheCacheManager"
p:cacheManager-ref="ehCacheManager" >
</bean>
<!-- 啟動@AspectJ支援 -->
<aop:aspectj-autoproxy/>
</beans>
由於第1部分配置沒有講述將AOP配置進beans.xml,而這裡因為AOP的需求,將其配置到beans.xml中。
最後便是工具類的編寫,實現功能。
package test;
import handle.*;
import service.*;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
public class SpringTest
{
public static void main(String[] args)
{
ApplicationContext ctx =
new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
UserService us = ctx.getBean("userService" , UserService.class);
// 第一次呼叫us物件的方法時會執行該方法,並快取方法的結果
User u1 = us.getUsersByNameAndAge("孫悟空", 500);
// 由於getAnotherUser()方法使用另一個快取區,
// 因此無法使用getUsersByNameAndAge()方法快取區的資料。
User u2 = us.getAnotherUser("孫悟空", 500);
System.out.println(u1 == u2); // 輸出false
// getAnotherUser("孫悟空", 500)已經執行過一次,故下面程式碼使用快取
User u3 = us.getAnotherUser("孫悟空", 500);
System.out.println(u2 == u3); // 輸出true
User u4 = us.getAnotherUser("豬八戒", 500);
System.out.println(u4 == u3); // 輸出false,並且重新執行方法
}
}
執行之後,得到結果如下:
--正在執行findUsersByNameAndAge()查詢方法--
true
true
--正在執行findAnotherUser()查詢方法--
false
如結果所示,由於u1、u2、u3傳入的引數相同,所以當執行u1時會執行相應的方法,但是當執行u2時,會從快取中找到相應的物件,而不會執行方法。所以前面只輸出一個"--正在執行findUsersByNameAndAge()查詢方法--"。而後面u4由於傳入的引數不同,則會重新呼叫相應的方法。2.2.方法級別的快取
上面已經講述了類級別的快取,其實方法級別的快取沒有很大的不同,只是將修飾類的@Cacheable(value="xxx")用來修飾方法。便於理解,就使用上面相同的示例,便於比較分析。 首先是介面:package service;
import handle.User;
public interface UserService {
public User getUsersByNameAndAge(String name,int age);
public User getAnotherUser(String name,int age);
}
實現類:
package service.impl;
import handle.User;
import service.UserService;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;
import org.springframework.context.annotation.Scope;
@Service("userService")
public class UserServiceImpl implements UserService {
@Cacheable(value="users1")
@Override
public User getUsersByNameAndAge(String name, int age) {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("--正在執行findUsersByNameAndAge()查詢方法--");
return new User(name,age);
}
@Cacheable(value="users2")
@Override
public User getAnotherUser(String name, int age) {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("--正在執行findAnotherUser()查詢方法--");
return new User(name,age);
}
}
實現類中涉及到的user類:
package handle;
public class User
{
private String name;
private int age;
public User()
{}
public User(String name, int age)
{
super();
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName()
{
return name;
}
public void setName(String name)
{
this.name = name;
}
public int getAge()
{
return age;
}
public void setAge(int age)
{
this.age = age;
}
}
很明顯上面的實現類分別使用@Cacheable(value="users1")和@Cacheable(value="users2")修飾該元件類的兩個方法,使用了兩個快取區,然後對應的需要在ehcache.xml檔案中配置這兩個快取區,配置內容如下:
<?xml version="1.0" encoding="gbk"?>
<ehcache>
<diskStore path="java.io.tmpdir" />
<!-- 配置預設的快取區 -->
<defaultCache
maxElementsInMemory="10000"
eternal="false"
timeToIdleSeconds="120"
timeToLiveSeconds="120"
maxElementsOnDisk="10000000"
diskExpiryThreadIntervalSeconds="120"
memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>
<!-- 配置名為users1的快取區 -->
<cache name="users1"
maxElementsInMemory="10000"
eternal="false"
overflowToDisk="true"
timeToIdleSeconds="300"
timeToLiveSeconds="600" />
<!-- 配置名為users2的快取區 -->
<cache name="users2"
maxElementsInMemory="10000"
eternal="false"
overflowToDisk="true"
timeToIdleSeconds="300"
timeToLiveSeconds="600" />
</ehcache>
然後將ehcache.xml檔案配置到beans.xml檔案中:
<?xml version="1.0" encoding="GBK"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
xmlns:cache="http://www.springframework.org/schema/cache"
xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.0.xsd
http://www.springframework.org/schema/cache
http://www.springframework.org/schema/cache/spring-cache-4.0.xsd
http://www.springframework.org/schema/context
http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.0.xsd
http://www.springframework.org/schema/aop
http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-4.0.xsd">
<context:component-scan
base-package="service"/>
<cache:annotation-driven cache-manager="cacheManager" />
<!-- 配置EhCache的CacheManager
通過configLocation指定ehcache.xml檔案的位置 -->
<bean id="ehCacheManager"
class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheManagerFactoryBean"
p:configLocation="classpath:ehcache.xml"
p:shared="false" />
<!-- 配置基於EhCache的快取管理器
並將EhCache的CacheManager注入該快取管理器Bean -->
<bean id="cacheManager"
class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheCacheManager"
p:cacheManager-ref="ehCacheManager" >
</bean>
<!-- 啟動@AspectJ支援 -->
<aop:aspectj-autoproxy/>
</beans>
最後編寫工具類:
package test;
import service.UserService;
import handle.User;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
public class EhcacheTest
{
public static void main(String[] args)
{
ApplicationContext ctx =
new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
UserService us = ctx.getBean("userService" , UserService.class);
// 第一次呼叫us物件的方法時會執行該方法,並快取方法的結果
User u1 = us.getUsersByNameAndAge("孫悟空", 500);
// 由於getAnotherUser()方法使用另一個快取區,
// 因此無法使用getUsersByNameAndAge()方法快取區的資料。
User u2 = us.getAnotherUser("孫悟空", 500);
System.out.println(u1 == u2); // 輸出false
// getAnotherUser("孫悟空", 500)已經執行過一次,故下面程式碼使用快取
User u3 = us.getAnotherUser("孫悟空", 500);
System.out.println(u2 == u3); // 輸出true
}
}
執行程式,結果如下:
--正在執行findUsersByNameAndAge()查詢方法--
--正在執行findAnotherUser()查詢方法--
false
true
結合工具類與結果所示:物件u1訪問第一個方法,資料儲存在users1快取區,物件u2雖然引數與物件u1的引數相同,但是訪問的是第二個方法,而第二個方法的資料是屬於快取區users2的,此時第一次訪問方法2,所以會執行方法2 。所以u2和u1處於不同快取區,即使引數相同,但它們並不相等。物件u3引數與前兩個物件引數相同,且訪問的是方法2,由於物件u2已經被儲存在快取區users2,所以執行u3時,會直接取出快取區引數相同的物件u2,所以不會執行方法,所以u2和u3是相等的以上便是兩種級別的快取的講述,使用快取的過程中,需要注意的是: 1.註釋的使用 2.兩種級別的快取的區別 3.jar包的需求,否則會報錯。
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