SpringBoot実戦(十一)|統合データキャッシュCache

微信公衆番号:優秀な廃人
問題やアドバイスがあれば、楽屋に伝言を残してください.私はできるだけあなたの問題を解決します.
前言
さて、今日はSpringBootのデータキャッシュについてご紹介します.開発したことのあるプログラムのボトルネックはデータベースにあることはよく知られています.メモリの速度はハードディスクよりも大幅に速いことも知っています.同じデータを繰り返し取得する必要がある場合、データベースやリモートサービスを何度も要求し、データベースのクエリーや遠隔メソッドの呼び出しに多くの時間を費やし、性能の悪化を招きます.これはデータキャッシュが解決しなければならない問題です.
Springのキャッシュサポート
Springはorgを定義する.springframework.cache.CacheManagerとorg.springframework.cache.Cacheインタフェースは、異なるキャッシュ技術を統合するために使用されます.ここで、CacheManagerはSpringが提供する各種キャッシュ技術の抽象インタフェースであり、Cacheインタフェースはキャッシュを含む各種操作である(増加、削除、キャッシュの取得、一般的にこのインタフェースと直接は付き合わない).
1、SpringがサポートするCacheManager
異なるキャッシュ技術に対して異なるCacheManagerを実現し、Springは以下の表に示すCacheManagerを定義した.
CacheManager
説明
SimpleCacheManager
簡単なCollectionを使用してキャッシュを格納し、主にテストに使用します.
ConcurrentMapCacheManager
ConcurrentMapを使用してキャッシュを格納
NoOpCacheManager
用途のみをテストし、実際にデータをキャッシュしません.
EhCacheCacheManager
キャッシュ・テクノロジーとしてEhCacheを使用
GuavaCacheManager
Google GuavaのGuavaCacheをキャッシュ技術として使用
HazelcastCacheManager
キャッシュ・テクノロジーとしてHazelcastを使用
JCacheCacheManager
JCache(JSR-107)標準の実現をキャッシュ技術としてサポートし、例えばApacheCommonsJCS
RedisCacheManager
Redisをキャッシュ・テクノロジーとして使用
以上のいずれかのインプリメンテーションのCacheManagerを使用する場合は、インプリメンテーションのCacheManagerのBeanを登録する必要があります.

@Bean
public EhCacheCacheManager cacheManager(CacheManager 
 ehCacheCacheManager){
    return new  EhCacheCacheManager(ehCacheCacheManager);
}

各キャッシュ・テクノロジーには追加の構成がたくさんありますが、cacheManagerの構成は欠かせません.
2、宣言式キャッシュ注記
Springでは、キャッシュ・ルールを宣言するために4つの注釈が用意されています(注釈式のAOPを使用する例もあります).4つの注釈は以下のように表されます.
注釈
説明する
@Cacheable
メソッドが実行される前にSpringはキャッシュにデータがあるかどうかを確認し、ある場合はキャッシュデータを直接返します.データがない場合、呼び出しメソッドはメソッドの戻り値をキャッシュに格納します.
@CachePut
いずれにしても、メソッドの戻り値はキャッシュに格納されます.
@CacheEvict
1つ以上のデータをキャッシュから削除
@Caching
@Caching注記で複数の注記ポリシーを1つの方法で組み合わせることができます.
@Cacheable、@CachePut、@CacheEveictにはvalueプロパティがあり、使用するキャッシュ名を指定します.keyプロパティは、データがキャッシュに格納されるキーを指定します.
3、宣言式キャッシュサポートを開く
宣言キャッシュを開くのは簡単です.構成クラスで@EnableCaching注記を使用するだけでいいです.たとえば、次のようにします.

@Configuration
@EnableCaching
public class AppConfig{

}

SpringBootのサポート
Springでキャッシュ・テクノロジーを使用する鍵はCacheManagerの構成ですが、SpringBootでは複数のCacheManagerの実装を構成しています.
自動構成はorgにあります.springframework.boot.autoconfigure.Cacheパッケージにあります.
コンフィギュレーションを行わない場合、デフォルトではSimpleCacheConfiguration、すなわちConcurrentMapCacheManagerが使用されます.SpringBootは、キャッシュを構成するために以前の接頭辞をサポートします.例:

spring.cache.type= #    generic、ehcache、hazelcast、infinispan、jcache、redis、guava、simple、none
spring.cache.cache-names= #             
spring.cache.ehcache.config= # ehcache        
spring.cache.hazelcast.config= # hazelcast       
spring.cache.infinispan.config= # infinispan       
spring.cache.jcache.config= # jcache       
spring.cache.jcache.provider= #     jcache          ，   jcache   
#   。。。

SpringBoot環境では、キャッシュ・テクノロジーを使用するには、プロジェクトに関連するキャッシュ・テクノロジーの依存パッケージをインポートし、構成クラスで@EnableCachingを使用してキャッシュ・サポートを開くだけです.
コード実装
ここでは、SpringBootのデフォルトのConcurrentMapCacheManagerをキャッシュ技術として、@Cacheable、@CachePut、@CacheEveictを実証します.
1、準備

IDEA

JDK 1.8

SpringBoot 2.1.3

2、Pom.xmlファイル依存

    4.0.0
    
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter-parent
        2.1.3.RELEASE
         
    
    com.nasus
    cache
    0.0.1-SNAPSHOT
    cache
    cache Demo project for Spring Boot

    
        1.8
    

    
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-cache
        
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-data-jpa
        
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-web
        
        
        
            mysql
            mysql-connector-java
            runtime
        
        
        
            org.projectlombok
            lombok
            true
        
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-test
            test
        
    

    
        
            
                org.springframework.boot
                spring-boot-maven-plugin
            
        
    

注釈ははっきりしていて、余計なことを言う必要はありません.グーグルだけではありません.
3、Application.yamlファイル構成

spring:
  #      
  datasource:
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&serverTimezone=UTC&useSSL=true
    username: root
    password: 123456
  # jpa   
  jpa:
    hibernate:
      ddl-auto: update   # ddl-auto:    create          
    show-sql: true

4、エンティティークラス

package com.nasus.cache.entity;

import javax.persistence.Entity;
import javax.persistence.GeneratedValue;
import javax.persistence.Id;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;

@Data
@Entity
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Student {

    @Id
    @GeneratedValue
    private Integer id;

    private String name;

    private Integer age;

}

5、dao層

package com.nasus.cache.repository;

import com.nasus.cache.entity.Student;
import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;
import org.springframework.stereotype.Repository;

@Repository
public interface StudentRepository extends JpaRepository {
}

6、サービス層

package com.nasus.cache.service;

import com.nasus.cache.entity.Student;

public interface StudentService {

    public Student saveStudent(Student student);

    public void deleteStudentById(Integer id);

    public Student findStudentById(Integer id);

}

実装クラス:

package com.nasus.cache.service.impl;

import com.nasus.cache.entity.Student;
import com.nasus.cache.repository.StudentRepository;
import com.nasus.cache.service.StudentService;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cache.annotation.CacheEvict;
import org.springframework.cache.annotation.CachePut;
import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class StudentServiceImpl implements StudentService {

    //    slf4j       
    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(StudentServiceImpl.class);

    @Autowired
    private StudentRepository studentRepository;

    @Override
    @CachePut(value = "student",key = "#student.id")
    // @CachePut               ，        student     key   student   id
    public Student saveStudent(Student student) {
        Student s = studentRepository.save(student);
        LOGGER.info(" id、key  {}       ", s.getId());
        return s;
    }

    @Override
    @CacheEvict(value = "student")
    // @CacheEvict     student     key   id    
    public void deleteStudentById(Integer id) {
        LOGGER.info("   id、key  {}     ", id);
        //studentRepository.deleteById(id);
    }

    @Override
    @Cacheable(value = "student",key = "#id")
    // @Cacheable    key   id        student  
    public Student findStudentById(Integer id) {
        Student s = studentRepository.findById(id).get();
        LOGGER.info(" id、key  {}       ", id);
        return  s;
    }
}

コードの説明は注釈を見て、とても詳しいです.
7、コントロール層

package com.nasus.cache.controller;

import com.nasus.cache.entity.Student;
import com.nasus.cache.service.StudentService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.DeleteMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.Mapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@RequestMapping("/student")
public class StudentController {

    @Autowired
    private StudentService studentService;

    @PostMapping("/put")
    public Student saveStudent(@RequestBody Student student){
        return studentService.saveStudent(student);
    }

    @DeleteMapping("/evit/{id}")
    public void deleteStudentById(@PathVariable("id") Integer id){
        studentService.deleteStudentById(id);
    }

    @GetMapping("/able/{id}")
    public Student findStudentById(@PathVariable("id") Integer id){
        return studentService.findStudentById(id);
    }

}

8、アプリケーションオープンキャッシュ機能

package com.nasus.cache;

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

@EnableCaching //       
@SpringBootApplication
public class CacheApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(CacheApplication.class, args);
    }
}

テスト
テストの前に、データベースの現在のデータを見てみましょう.次のようにします.
1、テスト@Cacheable
アクセスhttp://localhost:8080/student/able/2コンソールからSQLクエリー文と指定したログが印刷されます.今回のプログラムがデータベースを直接クエリーした結果であることを示します.

2019-02-21 22:54:54.651  INFO 1564 --- [nio-8080-exec-1] o.s.web.servlet.DispatcherServlet        : Completed initialization in 11 ms
Hibernate: select student0_.id as id1_0_0_, student0_.age as age2_0_0_, student0_.name as name3_0_0_ from student student0_ where student0_.id=?
2019-02-21 22:54:59.725  INFO 1564 --- [nio-8080-exec-1] c.n.c.service.impl.StudentServiceImpl    :  id、key  2       

postmanの最初のテスト結果:
再アクセスhttp://localhost:8080/student/able/2結果は下図のようです.しかし、コンソールにはSQL文の印刷もなく、id、keyが2のデータをキャッシュする言葉の出力もありません.
説明@Cacheableは確かにデータキャッシュを行いましたが、2回目のテスト結果はデータキャッシュから取得され、直接データベースを調べませんでした.
2、テスト@CachePut
次の図、postmanアクセスhttp://localhost:8080/student/putデータの挿入:
次に、SQL Insert挿入文と指定したログをコンソールで印刷します.説明プログラムがキャッシュされています.

Hibernate: insert into student (age, name, id) values (?, ?, ?)
2019-02-21 23:12:03.688  INFO 1564 --- [nio-8080-exec-8] c.n.c.service.impl.StudentServiceImpl    :  id、key  4       

データが返す結果を挿入:
データベースの結果:
アクセスhttp://localhost:8080/student/able/4Postmanの結果は下図のようです.コンソールに出力がなく、@CachePutがキャッシュされていることを確認しました.下図のデータはキャッシュから取得されています.
3、テスト@CacheEveict
postmanアクセスhttp://localhost:8080/student/able/3id=3のデータをキャッシュします.
postman再アクセスhttp://localhost:8080/student/able/3キャッシュからデータが取得されたことを確認します.
postmanアクセスhttp://localhost:8080/student/evit/3
キャッシュからkeyが3のキャッシュデータを削除するには、次の手順に従います.

Hibernate: select student0_.id as id1_0_0_, student0_.age as age2_0_0_, student0_.name as name3_0_0_ from student student0_ where student0_.id=?
2019-02-21 23:26:08.516  INFO 8612 --- [nio-8080-exec-2] c.n.c.service.impl.StudentServiceImpl    :  id、key  3       
2019-02-21 23:27:01.508  INFO 8612 --- [nio-8080-exec-4] c.n.c.service.impl.StudentServiceImpl    :    id、key  3     

再postmanアクセスhttp://localhost:8080/student/able/3バックグラウンドを観察し、データキャッシュを再作成します.

Hibernate: select student0_.id as id1_0_0_, student0_.age as age2_0_0_, student0_.name as name3_0_0_ from student student0_ where student0_.id=?
2019-02-21 23:27:12.320  INFO 8612 --- [nio-8080-exec-5] c.n.c.service.impl.StudentServiceImpl    :  id、key  3       

この一連のテストプロセスにより、@CacheEveictがデータキャッシュを削除したことが証明されました.
ソースのダウンロード
https://github.com/turoDog/Demo/tree/master/springboot_cache_demo
キャッシュ・テクノロジーの切り替え
スイッチングキャッシュ技術はpomファイルに関連する依存パケット構成を加える以外は,上記のコードプレゼンテーションと同様に使用する.
1、EhCacheを切り替えてpomにEncache依存を追加する:

     net.sf.ehcache
     ehcache

Ehcacheに必要なプロファイルehcache.xmlはクラスパス(resourceディレクトリ)の下に置くだけで、SpringBootは次のように自動的にスキャンされます.

SpringBootでは、EhcacheManagerのBeanが自動的に構成されます.
2、Guavaの切り替え
pomにGuava依存を追加するだけです.

     com.google.guava
     guava
     18.0

SpringBootではGuavaCacheManagerのBeanが自動的に構成されます.
3、RedisCacheの切り替え
Guavaと同様にpomに依存を加えるだけでよい:

         
    org.springframework.boot
    spring-boot-starter-redis

SpringBootでは、RedisCacheManagerおよびRedisTemplateのBeanが自動的に構成されます.
また、他のキャッシュテクノロジーを切り替える方法も同様です.ここでは余計なことは言わない.
後語
SpringBootデータキャッシュのチュートリアルです.
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