Spring Cache 缺陷,我好像有解决方案了

本文涉及的产品
Redis 开源版,标准版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
云数据库 Tair(兼容Redis),内存型 2GB
简介:

Spring Cache 缺陷,我好像有解决方案了

Spring Cache 缺陷
Spring Cache 是一个非常优秀的缓存组件。

但是在使用 Spring Cache 的过程当中,小黑同学也遇到了一些痛点。

比如,现在有一个需求:通过多个 userId 来批量获取用户信息。

方案 1
此时,我们的代码可能是这样:

List users = ids.stream().map(id -> {

return getUserById(id);

})
.collect(Collectors.toList());

@Cacheable(key = "#p0", unless = "#result == null")
public User getUserById(Long id) {

// ···

}
这种写法的缺点在于:

在 for 循环中操作 redis。如果数据命中缓存还好,一旦缓存没有命中,则会访问数据库。

方案 2
也有的同学可能会这样做:

@Cacheable(key = "#ids.hash")
public Collection getUsersByIds(Collection ids) {

// ···

}
这种做法的问题是:

缓存是基于 id 列表的 hashcode ,只有在 id 列表的 hashcode 值相等的情况下,缓存才会命中。而且,一旦列表中的其中一个数据被修改,整个列表缓存都要被清除。

例如:

第一次请求 id 列表是 1,2,3,

第二次请求的 id 列表为 1,2,4

在这种情况下,前后两次的缓存不能共享。

如果 id 为 1 的数据发生了改变,那么,这两次请求的缓存都要被清空

看看 Spring 官方是怎么说的
Spring Issue:

https://github.com/spring-projects/spring-framework/issues/24139

https://github.com/spring-projects/spring-framework/issues/23221

简单翻译一下,具体内容读者可以自行查阅相关 issue。

译文:

谢谢你的报告。缓存抽象没有这种状态的概念,如果你返回一个集合,那就是你要求在缓存中存储的东西。也没有什么强迫您为给定的缓存保留相同的项类型,所以这种假设并不适合这样的高级抽象。

我的理解是,对于 Spring Cache 这种高级抽象框架来说,Cache 是基于方法的,如果方法返回 Collection,那整个 Collection 就是需要被缓存的内容。

我的解决方案
纠结了好久,小黑同学还是决定自己来造个轮子。

那我想要达到什么样的效果呢?

我希望对于这种根据多个 key 批量获取缓存的操作,可以先根据单个 key 从缓存中查找,如果缓存中不存在,就去加载数据,同时再将数据放到缓存中。

废话不多说,直接上源码:

https://github.com/shenjianeng/easy-cache

简单介绍一下整体的思路:

核心接口
com.github.shenjianeng.easycache.core.Cache
com.github.shenjianeng.easycache.core.MultiCacheLoader
Cache 接口
Cache 接口定义了一些通用的缓存操作。和大部分 Cache 框架不同是,这里支持根据 key 批量获取缓存。

/**

  • 根据 keys 缓存中获取,缓存中不存在,则返回null
    */

@NonNull
Map getIfPresent(@NonNull Iterable keys);

/**

  • 根据 keys 从缓存中获取,如果缓存中不存在,调用 {@link MultiCacheLoader#loadCache(java.util.Collection)} 加载数据,并添加到缓存中
    */

@NonNull
Map getOrLoadIfAbsent(@NonNull Iterable keys);
MultiCacheLoader 接口
@FunctionalInterface
public interface MultiCacheLoader {

@NonNull
Map<K, V> loadCache(@NonNull Collection<K> keys);

default V loadCache(K key) {
    Map<K, V> map = loadCache(Collections.singleton(key));
    if (CollectionUtils.isEmpty(map)) {
        return null;
    }
    return map.get(key);
}

}
MultiCacheLoader 是一个函数式接口。在调用 Cache#getOrLoadIfAbsent 方法时,如果缓存不存在,就会通过 MultiCacheLoader 来加载数据,然后加数据放到缓存中。

RedisCache
RedisCache 是现在 Cache 接口的唯一实现。正如其类名一样,这是基于 redis 的缓存实现。

先说一下大致的实现思路:

使用 redis 的 mget 命令,批量获取缓存。为了保证效率,每次最多批量获取 20 个。
如果有数据不在缓存中,则判断是否需要自动加载数据,如果需要则通过 MultiCacheLoader 加载数据
将数据存放到缓存中。同时通过维护一个 zset 来保存已知的 cache key,用于清除缓存使用。
废话不多说,直接上源码。

private Map doGetOrLoadIfAbsent(Iterable keys, boolean loadIfAbsent) {

List<String> cacheKeyList = buildCacheKey(keys);
List<List<String>> partitions = Lists.partition(cacheKeyList, MAX_BATCH_KEY_SIZE);

List<V> valueList = Lists.newArrayListWithExpectedSize(cacheKeyList.size());

for (List<String> partition : partitions) {
    // Get multiple keys. Values are returned in the order of the requested keys.
    List<V> values = (List<V>) redisTemplate.opsForValue().multiGet(partition);
    valueList.addAll(values);
   
}

List<K> keysList = Lists.newArrayList(keys);
List<K> missedKeyList = Lists.newArrayList();

Map<K, V> map = Maps.newHashMapWithExpectedSize(partitions.size());
for (int i = 0; i < valueList.size(); i++) {
    V v = valueList.get(i);
    K k = keysList.get(i);
    if (v != null) {
        map.put(k, v);
    } else {
        missedKeyList.add(k);
    }
}

if (loadIfAbsent) {
    Map<K, V> missValueMap = multiCacheLoader.loadCache(missedKeyList);

    put(missValueMap);

    map.putAll(missValueMap);
}

return map;

}

缓存清除方法实现:

public void evictAll() {

Set<Serializable> serializables = redisTemplate.opsForZSet().rangeByScore(knownKeysName, 0, 0);

if (!CollectionUtils.isEmpty(serializables)) {
    List<String> cacheKeys = Lists.newArrayListWithExpectedSize(serializables.size());
    serializables.forEach(serializable -> {
        if (serializable instanceof String) {
            cacheKeys.add((String) serializable);
        }
    });
    redisTemplate.delete(cacheKeys);
    redisTemplate.opsForZSet().remove(knownKeysName, cacheKeys);
}

}
再多说几句
更多源码细节,如果读者感兴趣,可以自行阅读源码:easy-cache

欢迎大家 fork 体验,或者评论区留言探讨,写的不好,请多多指教~~

未来计划:

支持缓存 null 值
支持 annotation 的声明式缓存
原文地址https://www.cnblogs.com/coderxiaohei/p/12636799.html

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