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Spring Boot中的缓存支持(二)使用Redis做集中式缓存

上一篇介绍了在Spring Boot中如何引入缓存、缓存注解的使用、以及EhCache的整合。

虽然EhCache已经能够适用很多应用场景,但是由于EhCache是进程内的缓存框架,在集群模式下时,各应用服务器之间的缓存都是独立的,因此在不同服务器的进程间会存在缓存不一致的情况。即使EhCache提供了集群环境下的缓存同步策略,但是同步依然需要一定的时间,短暂的缓存不一致依然存在。

在一些要求高一致性(任何数据变化都能及时的被查询到)的系统和应用中,就不能再使用EhCache来解决了,这个时候使用集中式缓存是个不错的选择,因此本文将介绍如何在Spring Boot的缓存支持中使用Redis进行数据缓存。

下面以上一篇的例子作为基础进行改造,将缓存内容迁移到redis中。

准备工作

可以下载案例 Chapter4-4-1 ,进行下面改造步骤。

先来回顾一下在此案例中,我们做了什么内容:

  • 引入了 spring-data-jpaEhCache
  • 定义了 User 实体,包含 idnameage 字段
  • 使用 spring-data-jpa 实现了对 User 对象的数据访问接口 UserRepository
  • 使用 Cache 相关注解配置了缓存
  • 单元测试,通过连续的查询和更新数据后的查询来验证缓存是否生效

开始改造

  • 删除EhCache的配置文件 src/main/resources/ehcache.xml

  • pom.xml 中删除EhCache的依赖,增加redis的依赖:

<dependency>       <groupId>org.springframework.boot</groupId>     <artifactId>spring-boot-starter-redis</artifactId> </dependency>   
  • application.properties 中增加redis配置,以本地运行为例,比如:
spring.redis.host=localhost   spring.redis.port=6379   spring.redis.pool.max-idle=8   spring.redis.pool.min-idle=0   spring.redis.pool.max-active=8   spring.redis.pool.max-wait=-1   

我们需要做的配置到这里就已经完成了,Spring Boot会在侦测到存在Redis的依赖并且Redis的配置是可用的情况下,使用 RedisCacheManager 初始化 CacheManager

为此,我们可以单步运行我们的单元测试,可以观察到此时 CacheManager 的实例是 org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheManager ,并获得下面的执行结果:

Hibernate: insert into user (age, name) values (?, ?)   Hibernate: select user0_.id as id1_0_, user0_.age as age2_0_, user0_.name as name3_0_ from user user0_ where user0_.name=?   第一次查询:10 第二次查询:10 Hibernate: select user0_.id as id1_0_0_, user0_.age as age2_0_0_, user0_.name as name3_0_0_ from user user0_ where user0_.id=?   Hibernate: update user set age=?, name=? where id=?   第三次查询:10 

可以观察到,在第一次查询的时候,执行了select语句;第二次查询没有执行select语句,说明是从缓存中获得了结果;而第三次查询,我们获得了一个错误的结果,根据我们的测试逻辑,在查询之前我们已经将age更新为20,但是我们从缓存中获取到的age还是为10。

问题思考

为什么同样的逻辑在EhCache中没有问题,但是到Redis中会出现这个问题呢?

在EhCache缓存时没有问题,主要是由于EhCache是进程内的缓存框架,第一次通过select查询出的结果被加入到EhCache缓存中,第二次查询从EhCache取出的对象与第一次查询对象实际上是同一个对象(可以在使用Chapter4-4-1工程中,观察u1==u2来看看是否是同一个对象),因此我们在更新age的时候,实际已经更新了EhCache中的缓存对象。

而Redis的缓存独立存在于我们的Spring应用之外,我们对数据库中数据做了更新操作之后,没有通知Redis去更新相应的内容,因此我们取到了缓存中未修改的数据,导致了数据库与缓存中数据的不一致。

因此我们在使用缓存的时候,要注意缓存的生命周期,利用好上一篇上提到的几个注解来做好缓存的更新、删除

进一步修改

针对上面的问题,我们只需要在更新age的时候,通过 @CachePut 来让数据更新操作同步到缓存中,就像下面这样:

@CacheConfig(cacheNames = "users") public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {      @Cacheable(key = "#p0")     User findByName(String name);      @CachePut(key = "#p0.name")     User save(User user);  } 

在redis-cli中flushdb,清空一下之前的缓存内容,再执行单元测试,可以获得下面的结果:

Hibernate: insert into user (age, name) values (?, ?)   第一次查询:10 第二次查询:10 Hibernate: select user0_.id as id1_0_0_, user0_.age as age2_0_0_, user0_.name as name3_0_0_ from user user0_ where user0_.id=?   Hibernate: update user set age=?, name=? where id=?   第三次查询:20 

可以看到,我们的第三次查询获得了正确的结果!同时,我们的第一次查询也不是通过select查询获得的,因为在初始化数据的时候,调用save方法时,就已经将这条数据加入了redis缓存中,因此后续的查询就直接从redis中获取了。

本文内容到此为止,主要介绍了为什么要使用Redis做缓存,以及如何在Spring Boot中使用Redis做缓存,并且通过一个小问题来帮助大家理解缓存机制,在使用过程中,一定要注意缓存生命周期的控制,防止数据不一致的情况出现。

完整示例: Chapter-4-4-2

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