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SpringBoot で統合キャッシュ ツール クラス CacheManager を使用する方法

王林
王林転載
2023-05-12 19:10:131398ブラウズ

1. カスタム ツール クラスの定義

package com.demo.utils;

import org.springframework.util.StringUtils;

import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.*;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

/**
 * Description: 缓存工具类
 * 1.部分方法未验证,如有问题请自行修改
 * 2.其他方法请自行添加
 *
 * @Author: zhx & moon hongxu_1234@163.com
 * @Date: 2022-04-07 20:54
 * @version: V1.0.0
 */
public class Cache {

    /**
     * 屏蔽工具类的无参构造 避免工具类被实例化
     */
    private Cache(){}

    /**
     * 缓存留存期 30min 1H 24H
     */
    public static final long CACHE_HOLD_TIME_30M = 30 * 60 * 1000L;
    public static final long CACHE_HOLD_TIME_1H = 2 * CACHE_HOLD_TIME_30M;
    public static final long CACHE_HOLD_TIME_24H = 24 * CACHE_HOLD_TIME_1H;
    public static final long CACHE_HOLD_TIME_FOREVER = -1L;

    /**
     * 缓存容量、最少使用容量
     */
    private static final int CACHE_MAX_CAP = 1000;
    private static final int CLEAN_LRU_CAP = 800;

    /**
     * 缓存当前大小
     */
    private static AtomicInteger CACHE_CURRENT_SIZE = new AtomicInteger(0);

    /**
     * 缓存对象
     */
    private static final Map<String,Node> CACHE_MAP = new ConcurrentHashMap<>(CACHE_MAX_CAP);

    /**
     * 最少使用记录
     */
    private static final List<String> LRU_LIST = new LinkedList<>();

    /**
     * 自动清理标志位
     */
    private static volatile boolean CLEAN_RUN_FLAG = false;

    /**
     * 默认30MIN
     * @param key
     * @param val
     */
    public static void put(String key,Object val){
        put(key,val,CACHE_HOLD_TIME_30M);
    }

    /**
     * 添加永久缓存
     * @param key
     * @param val
     */
    public static void putForever(String key,Object val){
        put(key,val,CACHE_HOLD_TIME_FOREVER);
    }

    /**
     * 添加缓存
     * @param key
     * @param val
     * @param ttlTime
     */
    public static void put(String key,Object val,long ttlTime){
        if (!StringUtils.hasLength(key) || null == val){
            return;
        }
        checkSize();
        updateCacheLru(key);
        CACHE_MAP.put(key,new Node(val,ttlTime));
    }

    /**
     * 获取缓存信息
     * @param key
     * @param clazz
     * @param <T>
     * @return
     */
    public static <T> T get(String key,Class<T> clazz){
        if (!StringUtils.hasLength(key) || !CACHE_MAP.containsKey(key)){
            return null;
        }
        updateCacheLru(key);
        return (T) CACHE_MAP.get(key).getVal();
    }

    /**
     * 更新最近使用位置
     * @param key
     */
    private static void updateCacheLru(String key){
        synchronized (LRU_LIST){
            LRU_LIST.remove(key);
            LRU_LIST.add(0,key);
        }
    }

    /**
     * 删除,成功则容量-1
     * @param key
     */
    private static boolean remove(String key){
        Node node = CACHE_MAP.remove(key);
        if (null!=node){
            CACHE_CURRENT_SIZE.getAndDecrement();
            return true;
        }
        return false;
    }

    /**
     * 检查是否超过容量,先清理过期,在清理最少使用
     */
    private static void checkSize(){
        if (CACHE_CURRENT_SIZE.intValue() > CACHE_MAX_CAP){
            deleteTimeOut();
        }
        if (CACHE_CURRENT_SIZE.intValue() > CLEAN_LRU_CAP){
            deleteLru();
        }
    }

    /**
     * 删除最久未使用,尾部删除
     * 永久缓存不会被清除
     */
    private static void deleteLru(){
        synchronized (LRU_LIST){
            while (LRU_LIST.size() > CLEAN_LRU_CAP){
                int lastIndex = LRU_LIST.size() - 1;
                String key = LRU_LIST.get(lastIndex);
                if (!CACHE_MAP.get(key).isForever() && remove(key)){
                    LRU_LIST.remove(lastIndex);
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 删除过期
     */
    private static void deleteTimeOut(){
        List<String> del = new LinkedList<>();
        for (Map.Entry<String,Node> entry:CACHE_MAP.entrySet()){
            if (entry.getValue().isExpired()){
                del.add(entry.getKey());
            }
        }
        for (String k:del){
            remove(k);
        }
    }

    /**
     * 缓存是否已存在,过期则删除返回False
     * @param key
     * @return
     */
    public static boolean contains(String key){
        if (CACHE_MAP.containsKey(key)){
            if (!CACHE_MAP.get(key).isExpired()){
                return true;
            }
            if (remove(key)){
                return false;
            }
            return true;
        }
        return false;
    }

    /**
     * 清空缓存
     */
    public static void clear(){
        CACHE_MAP.clear();
        CACHE_CURRENT_SIZE.set(0);
        LRU_LIST.clear();
    }

    /**
     * 重置自动清理标志
     * @param flag
     */
    public static void setCleanRunFlag(boolean flag){
        CLEAN_RUN_FLAG = flag;
    }

    /**
     * 自动清理过期缓存
     */
    private static void startAutoClean(){

        if (!CLEAN_RUN_FLAG){
            setCleanRunFlag(true);
            ScheduledExecutorService scheduledExecutor = new ScheduledThreadPoolExecutor(1);
            scheduledExecutor.scheduleAtFixedRate(()->{
                try {
                    Cache.setCleanRunFlag(true);
                    while (CLEAN_RUN_FLAG){
                        Cache.deleteTimeOut();
                    }
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            },10,Cache.CACHE_HOLD_TIME_1H, TimeUnit.SECONDS);
        }
    }

    /**
     * 缓存对象类
     */
    public static class Node{
        /**
         * 缓存值
         */
        private Object val;
        /**
         * 过期时间
         */
        private long ttlTime;

        public Node(Object val,long ttlTime){
            this.val = val;
            if (ttlTime<0){
                this.ttlTime = ttlTime;
            }else{
                this.ttlTime = System.currentTimeMillis() + ttlTime;
            }
        }

        public Object getVal(){
            return this.val;
        }

        public boolean isExpired(){
            if (this.ttlTime<0){
                return false;
            }
            return System.currentTimeMillis() > this.ttlTime;
        }

        public boolean isForever(){
            if (this.ttlTime<0){
                return true;
            }
            return false;
        }

    }


}

2. SpringBoot はオープン ソース キャッシュ コンポーネントを統合します

1. オープン ソース キャッシュ コンポーネント

##HAZELCAST分散キャッシュINFINISPAN 分散キャッシュCOUCHBASE分散キャッシュREDIS分散キャッシュCAFFEINEローカル キャッシュCACHE2Kローカル キャッシュ
# キャッシュ コンポーネント タイプ
ハードウェア システムの拡張とソフトウェアのアップグレードに伴い、アプリケーションにおけるキャッシュのステータスと適用性はますます向上しています。SpringBoot はこの目的のためにユニバーサル キャッシュ メカニズム (仕様) を設計しました。

この仕様では、2 つのトップレベルのインターフェイス キャッシュが設計されています。と CacheManager はキャッシュとキャッシュ管理です。CacheManager を実装し、キャッシュ コンポーネントを導入すると、SpringBoot プロジェクトのアノテーションを通じてキャッシュを簡単に設定できます。

SpringBoot のキャッシュ自動構成クラスを使用して、どのキャッシュ コンポーネントがサポートできるかを確認します。使用するソース コードの一部は次のとおりです:

//org.springframework.boot.autoconfigure.cache.CacheConfigurations
static {
    Map<CacheType, String> mappings = new EnumMap<>(CacheType.class);
    mappings.put(CacheType.GENERIC, GenericCacheConfiguration.class.getName());
    mappings.put(CacheType.HAZELCAST, HazelcastCacheConfiguration.class.getName());
    mappings.put(CacheType.INFINISPAN, InfinispanCacheConfiguration.class.getName());
    mappings.put(CacheType.JCACHE, JCacheCacheConfiguration.class.getName());
    mappings.put(CacheType.COUCHBASE, CouchbaseCacheConfiguration.class.getName());
    mappings.put(CacheType.REDIS, RedisCacheConfiguration.class.getName());
    mappings.put(CacheType.CAFFEINE, CaffeineCacheConfiguration.class.getName());
    mappings.put(CacheType.CACHE2K, Cache2kCacheConfiguration.class.getName());
    mappings.put(CacheType.SIMPLE, SimpleCacheConfiguration.class.getName());
    mappings.put(CacheType.NONE, NoOpCacheConfiguration.class.getName());
    MAPPINGS = Collections.unmodifiableMap(mappings);
}

2. キャッシュ アノテーション

アノテーション関数@EenableCacheing注釈キャッシュを有効にする機能は、通常、プロジェクトの起動クラス@Cacheableに追加されます。キャッシュがある場合はキャッシュ情報を返し、存在しない場合は値を取得してキャッシュに追加します @CachePutキャッシュを追加します。メソッドの更新に使用できます (メソッドの戻り値を指定された Key に強制的に追加します)#@CacheEvict@Caching@CacheConfig3. キャッシュ テスト ( caffeine)
キャッシュの削除
パッケージ操作、上記を組み合わせる 注釈は一緒にパッケージ化され、機能します
一般的な構成の注釈。オブジェクトのキャッシュを設定したい場合は、クラス上でこのアノテーションをマークしてキャッシュ名を設定できます。主キー ジェネレーターなど。

キャッシュ アノテーションのデモンストレーションのために SpringBoot を介して Caffeine を統合します。関連するバージョン情報については、依存関係を参照してください

1.Pom 依存関係

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>org.example</groupId>
    <artifactId>LenovoTest</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <properties>
        <maven.compiler.source>19</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>19</maven.compiler.target>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <spring.version>3.0.0</spring.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
            <version>${spring.version}</version>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                    <artifactId>spring-boot-starter-logging</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-log4j2</artifactId>
            <version>${spring.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
            <version>${spring.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-cache</artifactId>
            <version>${spring.version}</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>com.github.ben-manes.caffeine</groupId>
            <artifactId>caffeine</artifactId>
            <version>3.1.2</version>
        </dependency>
        
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.18.24</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>fastjson</artifactId>
            <version>2.0.14.graal</version>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>
2.Yml 構成 (キャッシュを指定します)実装タイプ)
server:
  port: 8088

spring:
  cache:
   type: caffeine

custom-caffeine:
  specs:
    ## 用户信息写入10S后过期
    userInfo: maximumSize=10,expireAfterWrite=10s
    ## 登陆信息写入5S后过期
    accessInfo: maximumSize=10,expireAfterWrite=5s
3.プロジェクト スタートアップ クラス
package com.demo;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;

/**
 * @author 
 * @date 
 * @since 1.8
 */
@EnableCaching
@SpringBootApplication
public class TestApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(TestApplication.class,args);
    }
}
4.カスタム キャッシュ構成
キャッシュ実装タイプが Yml で指定されていない場合は、デフォルトの実装が使用されます
package com.demo.comfig;

import com.github.benmanes.caffeine.cache.Caffeine;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;
import org.springframework.boot.autoconfigure.cache.CacheAutoConfiguration;
import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
import org.springframework.cache.CacheManager;
import org.springframework.cache.caffeine.CaffeineCacheManager;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.context.annotation.Primary;

import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;

/**
 * @author 
 * @date 
 * @since 1.8
 */
@Configuration
public class CustomCaffeineConfig {

    /**
     * 加载 Caffeine 配置
     * @return
     */
    @Bean(name = "caffeineProperties")
    @ConfigurationProperties(prefix = "custom-caffeine.specs")
    public Map<String,String> caffeineProperties(){
        return new HashMap(16);
    }

    /**
     * 自定义 CacheManager
     * @param properties
     * @return
     */
    @Bean
    @Primary
    public CacheManager caffeineManager(@Qualifier("caffeineProperties") Map<String,String> properties){

        CaffeineCacheManager manager = new CaffeineCacheManager();
        Map.Entry<String,String> entry;
        Iterator<Map.Entry<String,String>> iterator = properties.entrySet().iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            entry = iterator.next();
            manager.registerCustomCache(entry.getKey(), Caffeine.from(entry.getValue()).build());
        }
        return manager;
    }
}

5. テスト クラス

ユーザー オブジェクトの定義
package com.demo.entity;

import lombok.Data;

/**
 * @author zhanghx19
 * @date 2023-01-28 15:53
 * @since 1.8
 */
@Data
public class UserInfo {
    private String name;
    private String account;
    private long age;
}

テスト用のコントローラー クラスの定義

package com.demo.controller;

import com.demo.entity.UserInfo;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cache.Cache;
import org.springframework.cache.CacheManager;
import org.springframework.cache.annotation.CacheEvict;
import org.springframework.cache.annotation.CachePut;
import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

/**
 * @author 
 * @date 2023-01-28 11:36
 * @since 1.8
 */

@RestController
@RequestMapping("/test")
public class TestController {

    /**
     * 注入缓存管理器,所有注解操作也可以直接操作管理器实现
     */
    @Autowired
    CacheManager cacheManager;

    /**
     * CachePut 强制刷新缓存
     * @param id
     * @param val
     * @return
     */
    @GetMapping("/update")
    @CachePut(cacheNames = "test" ,key = "#id")
    public String update(String id,String val){
        //TODO Query Data By @{id}
        return val;
    }

	/**
     * Cacheable 查看缓存,存在则直接返回;否则查询数据,添加缓存并返回
     * @param id
     * @param val
     * @return
     */
    @GetMapping("/query")
    @Cacheable(cacheNames = "test" ,key = "#id" )
    public String query(String id,String val){
        //TODO Query Data By @{id}
        return val;
    }

    /**
     * 删除注解内指定的 缓存名下的 Key
     * @param id
     */
    @GetMapping("/deleteTest")
    @CacheEvict(cacheNames = "test",key = "#id")
    public void deleteTest(String id){
    }

    /**
     * 通过 cacheManager 删除缓存
     * @param cacheNames
     * @param id
     */
    @GetMapping("/deleteByNameAndKet")
    public void deleteByNameAndKet(String cacheNames,String id){
        Cache cache = cacheManager.getCache(cacheNames);
        cache.evict(id);
    }

    /**
     * CachePut 强制缓存用户信息 且10秒后过期
     * @param id
     * @param val
     * @return
     */
    @GetMapping("/updateUser")
    @CachePut(cacheNames = "userInfo" ,key = "#id")
    public String updateUser(String id,String val){
        return val;
    }

    /**
     * Cacheable 10秒内缓存不更新,丢失后可刷新为当前值
     * @param id
     * @param val
     * @return
     */
    @GetMapping("/queryUser")
    @Cacheable(cacheNames = "userInfo" ,key = "#id")
    public String queryUser(String id,String val){
        return val;
    }

    /**
     * 缓存对象
     * @param id
     * @param val
     * @return
     */
    @GetMapping("/queryUserById")
    @Cacheable(cacheNames = "userInfo" ,key = "#id")
    public UserInfo getUserInfo(String id,String val){
        UserInfo info = new UserInfo();
        info.setAccount(id);
        info.setName(val);
        info.setAge(System.currentTimeMillis());
        return info;
    }

}

6. テスト レコード

プロジェクトを開始して必須のキャッシュを追加します

SpringBoot で統合キャッシュ ツール クラス CacheManager を使用する方法Cacheable を使用してキャッシュを更新してみます (すでに存在する値を返します)

SpringBoot で統合キャッシュ ツール クラス CacheManager を使用する方法キャッシュを削除します

SpringBoot で統合キャッシュ ツール クラス CacheManager を使用する方法Cacheable を再度使用してキャッシュを更新してみます (上記でキャッシュをクリアした後に更新できます)

SpringBoot で統合キャッシュ ツール クラス CacheManager を使用する方法自動有効期限テスト、CachePut を介してユーザー情報を追加します

SpringBoot で統合キャッシュ ツール クラス CacheManager を使用する方法Cacheable を使用してキャッシュを更新してみてください。10 秒後に有効になります

SpringBoot で統合キャッシュ ツール クラス CacheManager を使用する方法10 秒後

SpringBoot で統合キャッシュ ツール クラス CacheManager を使用する方法キャッシュ オブジェクト情報

以上がSpringBoot で統合キャッシュ ツール クラス CacheManager を使用する方法の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。

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