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SpringBoot2.x—SpringCache(1)集成
SpringBoot2.x—SpringCache(2)使用
SpringBoot2.x—SpringCache(3) CacheManager源码
CacheManager是用来存储Cache对象。而Cache对象中存储的是K-V缓存数据,在宏观意义上将
CacheNames::Key
才是存储结构中实际的Key。Cache对象可以看做一组(配置)K-V数据。
CacheManager既然存储所有的Cache对象。那么开篇需要考虑两个问题:
- Cache什么时候被CacheManager存储;
- 存储Cache时,是否可以增强Cache功能;
1. CacheManager在Spring Cache中的作用
1. Spring Cache结构
缓存抽象不提供实际的存储,而是依赖于org.springframework.cache.Cache
和org.springframework.cache.CacheManager
接口实现抽象,SpringCache的缓存架构如图一所示。
2. Spring Cache流程
- 项目启动加载bean时,解析缓存注解,创建代理对象。
- 调用方法时,直接调用代理对象,在代理方法中获取到指定的CacheManager对象。
- 根据注解的cacheNames属性,在CacheManager中获取到Cache对象,然后调用
org.springframework.cache.Cache
中的方法对缓存数据进行操作。调用流程如图2所示。
- CacheManager:主要作用是存储某一数据结构(例如Redis)中所有Cache对象。
- Cache:作用是操纵Cache对象中的K-V数据。
2. 如何自定义实现CacheManager
自定义实现CacheManager对象,可以参考org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheManager
类,类继承结构如图3所示。
2.1 AbstractCacheManager—定义算法骨架
AbstractCacheManager
是CacheManager
的子类。定义了管理Cache的骨架算法,自定义的CacheManager继承org.springframework.cache.support.AbstractCacheManager
类后,只需要实现其中的钩子方法。AbstractCacheManager方法如图4所示。
属性 | 作用 |
---|---|
cacheMap | ConcurrentMap<String, Cache>类型,用于缓存Cache对象。 |
cacheNames | Set<String>类型,用于缓存CacheNames |
方法 | 作用 |
---|---|
getCache | 模板方法(已定义算法逻辑),子类需实现getMissingCache 和decorateCache 钩子方法。目的:将Cache放入cacheMap中,获取Cache对象。 |
getCacheNames | 获取CacheNames 的集合。 |
afterPropertiesSet | bean对象初始化方法,实际调用initializeCaches() 方法。 |
decorateCache | 钩子方法(需要子类实现),装饰Cache 对象。 |
getMissingCache | 钩子方法(需要子类实现),若CacheManager 不存在Cache 对象时的处理策略。 |
initializeCaches | 模板方法,包含loadCaches 方法,将Caches集合读取到缓存中。 |
loadCaches | 抽象钩子方法(需要子类实现),加载配置中参数,创建Caches集合。 |
lookupCache | 根据key获取Cache对象。 |
updateCacheNames | 私有方法,更新CacheNames集合。 |
2.2 AbstractTransactionSupportingCacheManager—实现事务支持
AbstractTransactionSupportingCacheManager
类重写了AbstractCacheManager#decorateCache
的方法,对Cache对象的功能进行加强,使其支持事务。
将Cache对象保存到CacheManager中时,调用子类实现的decorateCache方法对Cache对象功能进行加强。
例如:org.springframework.cache.transaction.AbstractTransactionSupportingCacheManager#decorateCache
若transactionAware==true
,返回支持事务的Cache对象,否则返回普通的Cache对象。
org.springframework.cache.transaction.TransactionAwareCacheDecorator
装饰Cache对象,重写put、evict和clear方法。只有事务真正提交,才会保存到缓存中。
2.3 RedisCacheManager—自定义的CacheManager
RedisCacheManager虽继承自CacheManager
接口,但在AbstractCacheManager
中重写了getCache(String)
等方法逻辑。而子类只需要实现图4红圈中的方法。
2.3.1 钩子方法
1. 抽象钩子方法(强制实现)—loadCaches(加载配置中Cache对象集合)
在项目启动时,读取配置文件中的参数,来初始化自定义的CacheManager对象。
AbstractCacheManager#afterPropertiesSet
方式是在构造方法之后,init方法之前执行,完成类的初始化操作。
子类必须重写AbstractCacheManager#loadCaches
方法,读取配置文件的参数,构建对应的XxxCache
对象集合,在AbstractCacheManager#initializeCaches
方法中将Cache集合保存到cacheMap中。
子类的loadCaches方法可以返回空集合但是不能返回null。
在RedisCacheManager中,我们可以在配置文件中加载(不同配置的)Cache对象(例如:Cache1设置60s的超时时间,Cache2设置30s超时时间),从而解决Spring Cache无法设置过期时间的缺陷!
2. 具体钩子方法(选择性实现)—decorateCache(装饰Cache对象)
AbstractCacheManager#decorateCache
作用就是装饰Cache对象,加强功能。实际上Cache对象中定义了对缓存的增改删查等操作。
3. 具体钩子方法(必须实现)—getMissingCache(处理Miss缓存)
在CacheManager增加缓存的方法实际上有两种,一种是读取配置文件中的Cache配置列表;另一种是在获取Cache对象时,若不存在便创建Cache对象,并将其放入到cacheMap
中。
AbstractCacheManager#getMissingCache
方法是一个具体的钩子方法,默认返回null。子类RedisCacheManager#getMissingCache
中重写了该方法。根据allowInFlightCacheCreation
属性来决定是否构建Cache对象。
如果getMissingCache
方法返回null,即CacheManager中不存在对应的Cache对象,SpringCache会抛出异常。
2.3.2 创建自定义Cache
实际上RedisCacheManager中存储的是RedisCache对象。根据我们的分析。缓存Cache对象的方法主要有两种,一种是在初始化中读取配置文件配置;一种是发现不存在时创建。但是都是调用了RedisCacheManager#createRedisCache
方法。
2.3.3 RedisCache的配置
可以在配置文件中对org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheConfiguration
属性进行配置,也就是对Redis进行配置。
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