原文地址：Spring Boot 入門之緩存和 NoSQL 篇（四）
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一、前言
當系統的訪問量增大時，相應的數據庫的性能就逐漸下降。但是，大多數請求都是在重復的獲取相同的數據，如果使用緩存，將結果數據放入其中可以很大程度上減輕數據庫的負擔，提升系統的響應速度。
本篇將介紹 Spring Boot 中緩存和 NoSQL 的使用。上篇文章《Spring Boot 入門之持久層篇（三）》。
二、整合緩存
Spring Boot 針對不同的緩存技術實現了不同的封裝，本篇主要介紹 EhCache 和 Redis 緩存。
Spring Boot 提供了以下幾個注解實現聲明式緩存：
| 注解 | 說明 |
|---|---|
| @EnableCaching | 開啟緩存功能，放在配置類或啟動類上 |
| @CacheConfig | 緩存配置，設置緩存名稱 |
| @Cacheable | 執行方法前先查詢緩存是否有數據。有則直接返回緩存數據；否則查詢數據再將數據放入緩存 |
| @CachePut | 執行新增或更新方法后，將數據放入緩存中 |
| @CacheEvict | 清除緩存 |
| @Caching | 將多個緩存操作重新組合到一個方法中 |
2.1 EhCache 緩存
2.1.1 添加依賴
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-cache</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>net.sf.ehcache</groupId>
<artifactId>ehcache</artifactId>
</dependency>
2.1.2 添加配置
1）在 src/main/resources 目錄下創建 ehcache.xml 文件，內容如下：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:noNamespaceSchemaLocation="http://ehcache.org/ehcache.xsd">
<!-- 磁盤緩存位置 -->
<diskStore path="java.io.tmpdir/ehcache"/>
<!-- 默認緩存 -->
<defaultCache
maxEntriesLocalHeap="10000"
eternal="false"
timeToIdleSeconds="120"
timeToLiveSeconds="120"
maxEntriesLocalDisk="10000000"
diskExpiryThreadIntervalSeconds="120"
memoryStoreEvictionPolicy="LRU">
<persistence strategy="localTempSwap"/>
</defaultCache>
<!-- 自定義緩存 -->
<cache name="department"
maxElementsInMemory="1000"
eternal="false"
timeToIdleSeconds="50"
timeToLiveSeconds="50"
overflowToDisk="false"
memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>
</ehcache>
說明：
name：Cache 的唯一標識
maxElementsInMemory：內存中允許存儲的最大的元素個數
maxElementsOnDisk：硬盤最大緩存個數，0代表無限個
clearOnFlush：內存數量最大時是否清除
eternal：緩存對象是否永久有效，如果是，超時設置將被忽略
overflowToDisk：內存不足（超過 maxElementsInMemory）時，是否啟用磁盤緩存
timeToIdleSeconds：設置對象在失效前的允許閑置時間（單位：秒）。僅當eternal=false對象不是永久有效時使用，可選屬性，默認值是0，也就是可閑置時間無窮大
timeToLiveSeconds：緩存數據的生存時間（TTL），也就是一個元素從構建到消亡的最大時間間隔值，這只能在元素不是永久駐留時有效，如果該值是0就意味着元素可以停頓無窮長的時間
diskPersistent：是否將緩存數據持久化到磁盤上，如果為 true，JVM 重啟數據依然存在。默認值是false
diskSpoolBufferSizeMB：這個參數設置DiskStore（磁盤緩存）的緩存區大小。默認是30MB。每個Cache都應該有自己的一個緩沖區
diskExpiryThreadIntervalSeconds：磁盤失效線程運行時間間隔，默認是120秒
memoryStoreEvictionPolicy：當達到 maxElementsInMemory 限制時，Ehcache 將根據指定策略清除內存。默認為 LRU（最近最少使用），其他策略有 FIFO（先進先出），LFU（較少使用）
2）application.properties ：
# 緩存類型（ehcache、redis）
spring.cache.type=ehcache
# ehcache 配置文件
spring.cache.ehcache.config=classpath:ehcache.xml
# 打印日志，查看 sql
logging.level.com.light.springboot=DEBUG
2.1.3 編碼
在持久層篇的基礎上，結合 Mybatis 測試：
Service 層：
@CacheConfig(cacheNames = "department")
@Service
public class DepartmentService {
@Autowired
private DepartmentMapper departmentMapper;
@CachePut(key = "#department.id")
public Department save(Department department) {
System.out.println("保存 id=" + department.getId() + " 的數據");
this.departmentMapper.insert(department);
return department;
}
@CachePut(key = "#department.id")
public Department update(Department department) {
System.out.println("修改 id=" + department.getId() + " 的數據");
this.departmentMapper.update(department);
return department;
}
@Cacheable(key = "#id")
public Department getDepartmentById(Integer id) {
System.out.println("獲取 id=" + id + " 的數據");
Department department = this.departmentMapper.getById(id);
return department;
}
@CacheEvict(key = "#id")
public void delete(Integer id) {
System.out.println("刪除 id=" + id + " 的數據");
this.departmentMapper.deleteById(id);
}
}
控制層：
@Controller
@RequestMapping("department")
@ResponseBody
public class DepartmentController {
@Autowired
private DepartmentService departmentService;
@RequestMapping("save")
public Map<String,Object> save(Department department) {
this.departmentService.save(department);
Map<String,Object> map = new HashMap<String,Object>();
map.put("code", "200");
map.put("msg", "保存成功");
return map;
}
@RequestMapping("get/{id}")
public Map<String,Object> get(@PathVariable("id") Integer id) {
Department department = this.departmentService.getDepartmentById(id);
Map<String,Object> map = new HashMap<String,Object>();
map.put("code", "200");
map.put("msg", "獲取成功");
map.put("data", department);
return map;
}
@RequestMapping("update")
public Map<String,Object> update(Department department) {
this.departmentService.update(department);
Map<String,Object> map = new HashMap<String,Object>();
map.put("code", "200");
map.put("msg", "修改成功");
return map;
}
@RequestMapping("delete/{id}")
public Map<String,Object> delete(@PathVariable("id") Integer id) {
this.departmentService.delete(id);
Map<String,Object> map = new HashMap<String,Object>();
map.put("code", "200");
map.put("msg", "刪除成功");
return map;
}
}
啟動類：
添加 @EnableCaching 注解，開啟緩存功能。
@EnableCaching
@SpringBootApplication
public class SpringbootNosqlApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(SpringbootNosqlApplication.class, args);
}
}
2.1.4 測試說明
- 發起保存請求：
保存 id=2 的數據
2017-12-06 14:50:48.800 DEBUG 680 --- [nio-8081-exec-7] c.l.s.dao.DepartmentMapper.insert : ==> Preparing: insert into department(id,name,descr) values(?,?,?)
2017-12-06 14:50:48.801 DEBUG 680 --- [nio-8081-exec-7] c.l.s.dao.DepartmentMapper.insert : ==> Parameters: 2(Integer), Ehcache 部門(String), Ehcache(String)
2017-12-06 14:50:48.868 DEBUG 680 --- [nio-8081-exec-7] c.l.s.dao.DepartmentMapper.insert : <== Updates: 1
-
保存成功后，立刻發起查詢請求，沒有日志打印，但返回對象數據，說明數據是從緩存中獲取。
-
發起修改請求：
修改 id=2 的數據
2017-12-06 14:51:16.588 DEBUG 680 --- [nio-8081-exec-8] c.l.s.dao.DepartmentMapper.update : ==> Preparing: update department set name = ? , descr = ? where id = ?
2017-12-06 14:51:16.589 DEBUG 680 --- [nio-8081-exec-8] c.l.s.dao.DepartmentMapper.update : ==> Parameters: Ehcache 部門2(String), Ehcache2(String), 2(Integer)
2017-12-06 14:51:16.657 DEBUG 680 --- [nio-8081-exec-8] c.l.s.dao.DepartmentMapper.update : <== Updates: 1
-
修改成功后，立刻發起查詢請求，沒有日志打印，但返回修改后的對象數據，說明緩存中的數據已經同步。
-
發起刪除請求：
刪除 id=2 的數據
2017-12-06 14:52:07.572 DEBUG 680 --- [nio-8081-exec-1] c.l.s.dao.DepartmentMapper.deleteById : ==> Preparing: delete from department where id = ?
2017-12-06 14:52:07.572 DEBUG 680 --- [nio-8081-exec-1] c.l.s.dao.DepartmentMapper.deleteById : ==> Parameters: 2(Integer)
2017-12-06 14:52:07.613 DEBUG 680 --- [nio-8081-exec-1] c.l.s.dao.DepartmentMapper.deleteById : <== Updates: 1
- 刪除成功后，立刻發起查詢請求，控制台打印 sql 語句，說明緩存數據被刪除，需要查詢數據庫。
獲取 id=2 的數據
2017-12-06 14:52:40.324 DEBUG 680 --- [nio-8081-exec-3] c.l.s.dao.DepartmentMapper.getById : ==> Preparing: select id,name,descr from department where id = ?
2017-12-06 14:52:40.325 DEBUG 680 --- [nio-8081-exec-3] c.l.s.dao.DepartmentMapper.getById : ==> Parameters: 2(Integer)
2017-12-06 14:52:40.328 DEBUG 680 --- [nio-8081-exec-3] c.l.s.dao.DepartmentMapper.getById : <== Total: 0
2.2 Redis 緩存
2.2.1 添加依賴
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
2.2.2 添加配置
application.properties ：
# redis 配置
spring.redis.host=192.168.2.11
spring.redis.port=6379
spring.redis.password=redis123
# 緩存過期時間，單位毫秒
spring.cache.redis.time-to-live=60000
# 緩存類型（ehcache、redis）
spring.cache.type=redis
# 打印日志，查看 sql
logging.level.com.light.springboot=DEBUG
注意：spring.cache.type=redis，緩存類型設置成 redis。
完成上邊 2 個步驟后，其他步驟與測試 Ehcache 時的步驟一致。
測試結果也一致，此處省略。
三、整合 Redis
上一個小節其實已經介紹了 Spring Boot 整合 Redis 的內容。
在添加 redis 依賴包啟動項目后，Spring Boot 會自動配置 RedisCacheManger 和 RedisTemplate 的 Bean。如果開發者不想使用 Spring Boot 寫好的 Redis 緩存，而是想使用其 API 自己實現緩存功能、消息隊列或分布式鎖之類的需求時，可以繼續往下瀏覽。
Spring Data Redis 為我們提供 RedisTemplate 和 StringRedisTemplate 兩個模板進行數據操作，它們主要 的訪問方法如下：
| 方法 | 說明 |
|---|---|
| opsForValue() | 操作簡單屬性的數據 |
| opsForList() | 操作含有 list 的數據 |
| opsForSet() | 操作含有 set 的數據 |
| opsForZSet() | 操作含有 zset 的數據 |
| opsForHash() | 操作含有 hash 的數據 |
3.1 添加依賴
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
3.2 配置連接
spring.redis.host=192.168.2.11
spring.redis.port=6379
spring.redis.password=redis123
3.3 編碼
@Component
public class RedisDao {
@Autowired
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
public void set(String key, String value) {
this.stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, value);
}
public String get(String key) {
return this.stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
}
public void delete(String key) {
this.stringRedisTemplate.delete(key);
}
}
3.4 測試
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class RedisDaoTest {
@Autowired
private RedisDao redisDao;
@Test
public void testSet() {
String key = "name";
String value = "zhangsan";
this.redisDao.set(key, value);
}
@Test
public void testGet() {
String key = "name";
String value = this.redisDao.get(key);
System.out.println(value);
}
@Test
public void testDelete() {
String key = "name";
this.redisDao.delete(key);
}
}
測試結果省略...
四、整合 MongoDB
Spring Data MongoDB 提供了 MongoTemplate 模板 和 Repository 讓開發者進行數據訪問。
4.1 添加依賴
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-mongodb</artifactId>
</dependency>
4.2 配置連接
spring.data.mongodb.host=192.168.2.31
spring.data.mongodb.port=27017
spring.data.mongodb.database=test
4.3 編碼
4.3.1 使用 MongoTemplate
@Component
public class MongodbDao {
@Autowired
private MongoTemplate mongoTemplate;
public void insert(Department department) {
this.mongoTemplate.insert(department);
}
public void deleteById(int id) {
Criteria criteria = Criteria.where("id").is(id);
Query query = new Query(criteria);
this.mongoTemplate.remove(query, Department.class);
}
public void update(Department department) {
Criteria criteria = Criteria.where("id").is(department.getId());
Query query = new Query(criteria);
Update update = new Update();
update.set("descr", department.getDescr());
this.mongoTemplate.updateMulti(query, update, Department.class);
}
public Department getById(int id) {
Criteria criteria = Criteria.where("id").is(id);
Query query = new Query(criteria);
return this.mongoTemplate.findOne(query, Department.class);
}
public List<Department> getAll() {
List<Department> userList = this.mongoTemplate.findAll(Department.class);
return userList;
}
}
4.3.2 使用 Repository
public interface DepartmentRepository extends MongoRepository<Department, Integer> {
}
測試方式與 Redis 測試大同小異，測試結果省略...