Spring AOP + Redis缓存数据库查询
来源:互联网 发布:sql server 修改语句 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 06:02
应用场景
我们希望能够将数据库查询结果缓存到Redis中,这样在第二次做同样的查询时便可以直接从redis取结果,从而减少数据库读写次数。
需要解决的问题
- 操作缓存的代码写在哪?必须要做到与业务逻辑代码完全分离。
- 如何避免脏读? 从缓存中读出的数据必须与数据库中的数据一致。
- 如何为一个数据库查询结果生成一个唯一的标识?即通过该标识(Redis中为
Key
),能唯一确定一个查询结果,同一个查询结果,一定能映射到同一个key
。只有这样才能保证缓存内容的正确性 - 如何序列化查询结果?查询结果可能是单个实体对象,也可能是一个
List
。
解决方案
避免脏读
我们缓存了查询结果,那么一旦数据库中的数据发生变化,缓存的结果就不可用了。为了实现这一保证,可以在执行相关表的更新查询(update
, delete
, insert
)查询前,让相关的缓存过期。这样下一次查询时程序就会重新从数据库中读取新数据缓存到redis中。那么问题来了,在执行一条insert
前我怎么知道应该让哪些缓存过期呢?对于Redis,我们可以使用Hash Set
数据结构,让一张表对应一个Hash Set
,所有在这张表上的查询都保存到该Set下。这样当表数据发生变动时,直接让Set过期即可。我们可以自定义一个注解,在数据库查询方法上通过注解的属性注明这个操作与哪些表相关,这样在执行过期操作时,就能直接从注解中得知应该让哪些Set过期了。
为查询生成唯一标识
对于MyBatis
,我们可以直接使用SQL
字符串做为key
。但是这样就必须编写基于MyBatis
的拦截器,从而使你的缓存代码与MyBatis
紧紧耦合在一起。如果哪天更换了持久层的框架,你的缓存代码就白写了,所以这个方案并不完美。
仔细想一想,其实如果两次查询调用的类名、方法名和参数值相同,我们就可以确定这两次查询结果一定是相同的(在数据没有变动的前提下)。因此,我们可以将这三个元素组合成一个字符串做为key, 就解决了标识问题。
序列化查询结果
最方便的序列化方式就是使用JDK自带的ObjectOutputStream
和ObjectInputStream
。优点是几乎任何一个对象,只要实现了Serializable
接口,都用同一套代码能被序列化和反序列化。但缺点也很致命,那就是序列化的结果容量偏大,在redis中会消耗大量内存(是对应JSON格式的3倍左右)。那么我们只剩下JSON这一个选择了。
JSON的优点是结构紧凑,可读性强,但美中不足的是,反序列化对象时必须提供具体的类型参数(Class
对象),如果是List
对象,还必须提供List
和List中的元素类型两种信息,才能被正确反序列化。这样就增加了代码的复杂度。不过这些困难都是可以克服的,所以我们还是选择JSON作为序列化存储方式。
代码写在哪
毫无疑问,该AOP
上场了。在我们的例子中,持久化框架使用的是MyBatis
,因此我们的任务就是拦截Mapper
接口方法的调用,通过Around(环绕通知)
编写以下逻辑:
- 方法被调用之前,根据类名、方法名和参数值生成
Key
- 通过
Key
向Redis
发起查询 - 如果缓存命中,则将缓存结果反序列化作为方法调用的返回值 ,并阻止被代理方法的调用。
- 如果缓存未命中,则执行代理方法,得到查询结果,序列化,用当前的
Key
将序列化结果放入redis中。
代码实现
因为我们要拦截的是Mapper
接口方法,因此必须命令spring使用JDK的动态代理而不是cglib
的代理。为此,我们需要做以下配置:
- 1
- 2
- 3
- 4
然后定义两个标注在接口方法上的注解,用于传递类型参数:
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
注解的使用方式如下:
- 1
- 2
- 3
- 1
- 2
- 3
AOP的代码如下:
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- 65
- 66
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- 72
- 73
- 74
- 75
- 76
- 77
- 78
- 79
- 80
- 81
- 82
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- 84
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- 89
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- 91
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- 98
- 99
- 100
- 101
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- 135
- 136
- 137
- 138
- 139
- 140
- 141
- 142
- 143
- 144
这样我们就完成了数据库查询缓存的实现。
UPDATE:
最好为Hash Set设置一个过期时间,这样即使缓存策略有误(导致读出脏数据),过期时间到了以后依然可以与数据库保持同步:
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