Redis 分布式緩存 Java 框架
為什麽要在 Java 分布式應用程序中使用緩存？
在提高應用程序速度和性能上，每一毫秒都很重要。根據谷歌的一項研究，假如一個網站在3秒鐘或更短時間內沒有加載成功，會有 53% 的手機用戶會離開。
緩存是讓分布式應用程序加速的重要技術之一。存儲的信息越接近 CPU，訪問速度就越快。從 CPU 緩存中加載數據比從 RAM 中加載要快得多，比從硬盤或網絡上加載要快得多得多。
要存儲經常訪問的數據，分布式應用程序需要在多臺機器中維護緩存。分布式緩存是降低分布式應用程序延遲、提高並發性和可伸縮性的一種重要策略。
Redis 是一種流行的開源內存數據存儲，可用作數據庫、緩存或消息代理。由於是從內存而非磁盤加載數據，Redis 比許多傳統的數據庫解決方案更快。
然而，對開發者來說讓 Redis 分布式緩存正確工作是一個巨大挑戰。例如，必須謹慎處理本地緩存失效，即替換或刪除緩存條目。每次更新或刪除存儲計算機本地緩存中的信息時，必須更新分布式緩存系統所有計算機內存中的緩存。
好消息是，有一些類似 Redisson 這樣的 Redis 框架，可以幫助構建應用程序所需的分布式緩存。下一節將討論 Redisson 中分布式緩存的三個重要實現：Maps、Spring Cache 和 JCache。
1. Redisson 分布式緩存
Redisson 是一個基於 Redis 的框架，用 Java 實現了一個 Redis 包裝器（wrapper）和接口。Redisson 包含許多常見的 Java 類，例如分布式對象、分布式服務、分布式鎖和同步器，以及分布式集合。正如下面即將介紹的，其中一些接口同時支持分布式緩存和本地緩存。
2. Map
Map 是 Java 最有用的集合之一。Redisson 提供了一個名為 RMap 的 Java Map 實現，支持本地緩存。
如果希望執行多個讀操作或網絡環回（roundtrip），應使用支持本地緩存的 RMap。通過本地存儲 Map 數據，RMap 比不啟用本地緩存時快45倍。通用分布式緩存使用 RMapCache，本地緩存使用 RLocalCachedMap。
Redis 引擎自身能夠執行緩存，不需要在客戶端執行代碼。然而，雖然本地緩存能顯著提高讀取速度，但需要由開發人員維護，並且可能需要一些開發工作。Redisson 為開發人員提供了 RLocalCachedMap 對象，讓本地緩存實現起來更容易。
下面的代碼展示了如何初始化 RMapCache 對象：
RMapCache<String, SomeObject> map = redisson.getMapCache("anyMap");
map.put("key1", new SomeObject(), 10, TimeUnit.MINUTES, 10, TimeUnit.SECONDS);
上面的代碼將字符串 "key1" 放到 RMapCache 中，並與 SomeObject() 關聯。然後它指定了兩個參數，TTL設為10分鐘、最大空閑時間10秒。
當不再需要時，應銷毀 RMapCache 對象：
map.destroy();
Redisson 關閉後不用再做銷毀操作。
3. Spring Cache
Spring 是一個用於構建企業級 Web 應用程序的 Java 框架，也提供了緩存支持。
Redisson 包含了 Spring 緩存功能，提供兩個對象： RedissonSpringCacheManager 和 RedissonSpringLocalCachedCacheManager。 RedissonSpringLocalCachedCacheManager 支持本地緩存。
下面是一個 RedissonSpringLocalCachedCacheManager 對象的示例配置：
@Configuration
@ComponentScan
@EnableCaching
public static class Application {
@Bean(destroyMethod="shutdown")
RedissonClient redisson() throws IOException {
Config config = new Config();
config.useClusterServers()
.addNodeAddress("127.0.0.1:7004", "127.0.0.1:7001");
return Redisson.create(config);
}
@Bean
CacheManager cacheManager(RedissonClient redissonClient) {
Map<String, CacheConfig> config = new HashMap<String, CacheConfig>();
// 新建 "testMap" 緩存：ttl=24分鐘，maxIdleTime=12分鐘
config.put("testMap", new CacheConfig(24*60*1000, 12*60*1000));
return new RedissonSpringCacheManager(redissonClient, config);
}
}
此外，還可以讀取 JSON 或 YAML 文件配置 RedissonSpringCacheManager。
與 RMaps 一樣，每個 RedissonSpringCacheManager 實例都有兩個重要參數: ttl（生存時間）和 maxIdleTime。如果這些參數設為0或者沒有定義，那麽數據將無限期地保留在緩存中。
4. JCache
JCache 是一個 Java 緩存 API，允許開發人員從緩存臨時存儲、檢索、更新和刪除對象。
Redisson 提供了 Redis 的 JCache API 實現。下面是在 Redisson 中使用默認配置調用 JCache API 的示例：
MutableConfiguration<String, String> config = new MutableConfiguration<>();
CacheManager manager = Caching.getCachingProvider().getCacheManager();
Cache<String, String> cache = manager.createCache("namedCache", config);
此外，還可以使用自定義配置文件、Redisson Config 對象或 Redisson RedissonClient 對象配置 JCache。例如，下面的代碼使用自定義 Redisson 配置來調用 JCache：
MutableConfiguration<String, String> jcacheConfig = new MutableConfiguration<>();
Config redissonCfg = ...
Configuration<String, String> config = RedissonConfiguration.fromConfig(redissonCfg, jcacheConfig);
CacheManager manager = Caching.getCachingProvider().getCacheManager();
Cache<String, String> cache = manager.createCache("namedCache", config);
Redisson 的 JCache 實現已經通過 JCache TCK 的所有測試。你也可以自行驗證。
讓我們愉快地使用緩存吧！
Redis 分布式緩存 Java 框架