概述
本文先简单介绍spring-cache的使用即流程。再来了解使用cache会带来与数据库不一致的问题
- spring-cache使用介绍
- spring-cache实现原理
- 使用redis缓存是数据库一致性解决方案
spring-cache使用介绍
spring-cache支持注解(annotation)和xml两种配置.本次只展示注解(annotation)的使用.它本质上不是一个具体的缓存实现方案(例如 EHCache和Redis),而是一个对缓存使用的抽象框架
同时spring-cache还有一个强大的地方就是配置SpEL表达式来定义各种缓存的key和condition,还提供开箱即用的缓存临时存储方案，也支持和主流的专业缓存例如 EHCache 集成。
1.spring-cache使用
spring-cache常用注解:
- @Cacheable (存在缓存则直接返回,不存在则调用业务方法,保存到缓存)
- @CacheEvict (清楚缓存,可清楚cache里全部缓存)
- @CachePut (不管缓存存不存在,调用业务方法,将返回值set到缓存里面)
示例代码:
public class AccountService {
@Cacheable(value="accountCache", key="#userName", )// 使用了一个缓存名叫 accountCache,key为userName,value为Account对象
public Account getAccountByName(String userName) {
// 方法内部实现不考虑缓存逻辑，直接实现业务
System.out.println("real query account."+userName);
return getFromDB(userName);
}
@CacheEvict(value="accountCache",key="#account.getName()")// 删除 accountCache 缓存 里面key为userName的缓存
public void updateAccount(Account account) {
updateDB(account);
}
@CacheEvict(value="accountCache",allEntries=true)// 清空 accountCache 缓存
public void reload() {
}
private Account getFromDB(String acctName) {
System.out.println("real querying db..."+acctName);
return new Account(acctName);
}
private void updateDB(Account account) {
System.out.println("real update db..."+account.getName());
}
}
建议:假如使用的cache方案是redis的话,因为大多数场景都是多个业务线使用同一个redis,一不小心定义的的缓存key可能你会相同.所以最好在初始化RedisCacheManager(spring-data-redis.jar)时设置usePrefix为true.这样生成的key都会带cacheName前缀,防止和其他业务的key重复
生成redis-key的代码:
/**
* Get the {@link Byte} representation of the given key element using prefix if available.
*/
public byte[] getKeyBytes() {
byte[] rawKey = serializeKeyElement();
if (!hasPrefix()) {
return rawKey;//没有前缀直接返回用户设置的key
}
byte[] prefixedKey = Arrays.copyOf(prefix, prefix.length + rawKey.length);
System.arraycopy(rawKey, 0, prefixedKey, prefix.length, rawKey.length); //拼装prefix和key
return prefixedKey;
}
/**
* @return true if prefix is not empty.
*/
public boolean hasPrefix() {
//usePrefix为true时,该prefix为cacheName
return (prefix != null && prefix.length > 0);
}
由于这方面的使用网上一大堆,这里就在累述.
2. spring-cache实现原理
本质是使用spring-aop实现.<cache:annotation-driven>开启CacheInterceptor注册到springContext里面.业务运行时调用代理类执行方法spring的所有Interceptor方法,里面包括CacheInterceptor.
上图表现spring-aop两种重播方式,体现了aop的两种配置方式(@Before,@Around)方式.
cacheInterceptor的实现流程:
上图用颜色区分了每个注解具体的作用:
黄色:@CacheEvict 根据beforInvocation判断是前置删除还是后置删除.默认是false后置上出
蓝色:@Cacheable 判断condition条件是否满足再去缓存里面获取数据,没有命中最后会更新到缓存里面
绿色:@CachePut 判断condition条件是否满足,然后会更新到缓存里面
深蓝:@Cacheable@CachePut 两个都有更新缓存的操作,所以代码整理到一块.
3.高并发使用的问题
-
先更新数据库在更新缓存时失败
image.png
如上图redis更新失败则会造成数据不一致的情况,知道缓存超时自动删除或则下次更新才可能一致
解决办法:
如上图,把删除缓存方法放前面,加入删除失败则不会操作数据库,这样就不会造成数据不一致的情况.就算出现redis删除成功,但是超时的问题,最多也是多执行一次存入缓存的操作.
-
高并发下不一致问题
image.png
如上图正好卡在刚删除缓存就有一个线程来查询缓存,就会出现redis里面是旧的数据,数据库时新的数据.
解决办法:
如上图的解决办法,主要思想就是把可能出现的(删除,修改)并发执行通过redis的分布式锁实现串行.这里有个优化点就是读数据没有获取锁成功的话会等待200ms在尝试读取缓存,不存在则直接读取数据库返回.
