基于内存和 Redis 的两级 Java 缓存框架_Java教程

基于内存和 Redis 的两级 Java 缓存框架

2024-02-29 14:40Spring全家桶实战案例源码 Java教程

J2Cache 是 OSChina 目前正在使用的两级缓存框架（要求至少 Java 8）。第一级缓存使用内存(同时支持 Ehcache 2.x、Ehcache 3.x 和 Caffeine)，第二级缓存使用 Redis(推荐)/Memcached 。由于大量的缓存读取会导致 L2 的网络成为整个系统的瓶颈，因此

环境：SpringBoot2.7.12 + j2cache2.8.5

1. 简介

J2Cache 是 OSChina 目前正在使用的两级缓存框架（要求至少 Java 8）。第一级缓存使用内存(同时支持 Ehcache 2.x、Ehcache 3.x 和 Caffeine)，第二级缓存使用 Redis(推荐)/Memcached 。由于大量的缓存读取会导致 L2 的网络成为整个系统的瓶颈，因此 L1 的目标是降低对 L2 的读取次数。该缓存框架主要用于集群环境中。单机也可使用，用于避免应用重启导致的缓存冷启动后对后端业务的冲击。

数据读取

读取顺序 -> L1 -> L2 -> DB
数据更新
从数据库中读取最新数据，依次更新 L1 -> L2 ，发送广播清除某个缓存信息
接收到广播（手工清除缓存 & 一级缓存自动失效），从 L1 中清除指定的缓存信息

2. 实战案例

2.1 依赖管理

<dependency>
  <groupId>net.oschina.j2cache</groupId>
  <artifactId>j2cache-core</artifactId>
  <version>2.8.5-release</version>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>net.oschina.j2cache</groupId>
  <artifactId>j2cache-spring-boot2-starter</artifactId>
  <version>2.8.0-release</version>
</dependency>

2.2 配置

redis:
  # 地址, 多个地址使用‘,’逗号分割
  hosts: localhost:6379
  # 数据库索引
  database: 11
  # 密码
  password: xxxooo
  # 连接超时时间
  timeout: 10s
  # 连接池中的最小空闲连接
  min-idle: 0
  # 连接池中的最大空闲连接
  max-idle: 8
  # 连接池的最大数据库连接数
  max-active: 8
  # #连接池最大阻塞等待时间（使用负值表示没有限制）
  max-wait: -1ms
---
j2cache:
  openSpringCache: true
  # 缓存中不存在时，运行缓存空对象
  allowNullValues: true
  redisClient: lettuce
  l2CacheOpen: true
  # 一级缓存使用caffeine
  L1:
    provider_class: caffeine
  L2:
    #使用springRedis替换二级缓存
    provider_class: net.oschina.j2cache.cache.support.redis.SpringRedisProvider
    config_section: redis
  #使用springRedis进行广播通知缓失效
  broadcast: net.oschina.j2cache.cache.support.redis.SpringRedisPubSubPolicy
# 上面配置的一级缓存为caffeine, 那么这里对一级缓存的配置就必须以这个caffeine开头  
caffeine:
  # 配置一级，二级缓存的region，有效时间
  region.xj: 10000, 120s
---
spring:
  cache:
    # 一级缓存使用caffeine
    type: caffeine

2.3 核心操作类

@Service
public class UserService {


  private final UserRepository userRepository ;
  public UserService(UserRepository userRepository) {
    this.userRepository = userRepository ;
  }
  @Transactional
  public User save(User user) {
    return this.userRepository.saveAndFlush(user) ;
  }
  @Cacheable(value = {"xj"}, key = "#id")
  public User get(Long id) {
    return this.userRepository.findById(id).orElse(null) ;
  }
  @Transactional
  @CacheEvict(value = {"xj"}, key = "#id")
  public void remove(Long id) {
    this.userRepository.deleteById(id) ;
  }
}

以上是基本的操作，非常简单。

2.4 Controller接口

@RestController
@RequestMapping("/users")
public class UserController {


  private final UserService userService ;
  // 通过CacheChannel操作j2cache缓存方法
  private final CacheChannel cacheChannel;
  
  public UserController(UserService userService, CacheChannel cacheChannel) {
    this.userService = userService ;
    this.cacheChannel = cacheChannel ; 
  }
  
  @GetMapping("/save")
  public User save() {
    User user = new User() ;
    int num = new Random().nextInt(80);
    user.setAge(num) ;
    user.setName("姓名 - " + num) ;
    user.setSex(num >= 50 ? "男" : "女") ;
    return this.userService.save(user) ;
  }
  
  @GetMapping("/{id}")
  public Object get(@PathVariable("id") Long id) {
    // 从指定的region，指定的key获取数据，如果一级，二级缓存中不存在，则通过第三个参数Function手动获取
    // 如果缓存中不存在时，同时配置了允许缓存空对象，则会缓存一个空对象到缓存中
    return this.cacheChannel.get("xj", id.toString(), key -> this.userService.get(id) , true) ;
  }
  
  @GetMapping("/delete/{id}")
  public Object remove(@PathVariable("id") Long id) {
    this.userService.remove(id) ;
    return "success" ;
  }
  
}