spring boot 高级-缓存消息

Posted 2021-09-14 之墨_

spring boot与缓存、消息

• 1.缓存
• • 1.1JSR-107
  • 1.2Spring缓存抽象
  • • 1.2.1搭建基本环境&缓存入门体验
    • 1.2.2缓存缓存工作原理&运行流程
    • 1.2.3几个重要概念&缓存注解
    • 1.2.4@Cacheable的几个属性
  • 1.3整合Redis
• 2.消息
• • 2.1概述
  • 2.2异步处理、应用解耦、流量削峰
  • 2.4JMS与AMQP对比

1.缓存

1.1JSR-107

原文引用：《剖析缓存系列》—— 熟悉JSR-107 JAVA缓存规范

什么是JSR-107?

JSR是Java Specification Requests的缩写，意思是Java规范提案。2012年10月26日JSR规范委员会发布了JSR 107（JCache API）的首个早期草案。
JCache规范定义了一种对Java对象临时在内存中进行缓存的方法，包括对象的创建、共享访问、假脱机（spooling）、失效、各JVM的一致性等，可被用于缓存JSP内最经常读取的数据。

Java Caching定义了5个核心接口，分别是CachingProvider, CacheManager, Cache, Entry
和 Expiry。
• CachingProvider定义了创建、配置、获取、管理和控制多个CacheManager。一个应用可
以在运行期访问多个CachingProvider。
• CacheManager定义了创建、配置、获取、管理和控制多个唯一命名的Cache，这些Cache
存在于CacheManager的上下文中。一个CacheManager仅被一个CachingProvider所拥有。
• Cache是一个类似Map的数据结构并临时存储以Key为索引的值。一个Cache仅被一个
CacheManager所拥有。
• Entry是一个存储在Cache中的key-value对。
• Expiry 每一个存储在Cache中的条目有一个定义的有效期。一旦超过这个时间，条目为过期
的状态。一旦过期，条目将不可访问、更新和删除。缓存有效期可以通过ExpiryPolicy设置。

1.2Spring缓存抽象

Spring从3.1开始定义了org.springframework.cache.Cache
和org.springframework.cache.CacheManager接口来统一不同的缓存技术；
并支持使用JCache(JSR-107)注解简化我们开发；
• Cache接口为缓存的组件规范定义，包含缓存的各种操作集合；
• Cache接口下Spring提供了各种xxxCache的实现；如RedisCache，EhCacheCache , ConcurrentMapCache等；
• 每次调用需要缓存功能的方法时，Spring会检查检查指定参数的指定的目标方法是否已经被调用过；如果有就直接从缓存中获取方法调用后的结果，如果没有就调用方法并缓存结果后返回给用户。下次调用直接从缓存中获取。
• 使用Spring缓存抽象时我们需要关注以下两点；
1、确定方法需要被缓存以及他们的缓存策略
2、从缓存中读取之前缓存存储的数据

1.2.1搭建基本环境&缓存入门体验

/*
*一、搭建基本环境
* 1、导入数据库文件，创建department、employee表
* 2、创建javaBean封装数据
* 3、整合MyBatis操作数据库
*       1.配置数据源信息
*       2.使用注解版的MyBatis
*           1)、@MappingScan指定需要扫描的包
* 二、快速体验缓存
*       步骤：
*           1、开启基于注解的缓存
*           2、标注缓存注解即可
*               @Cacheable
* 主要针对方法配置，能够根据方法的请求参数对其结果进行缓存
*               @CacheEvict
*                 清空缓存
*                @CachePut
*         保证方法被调用，又希望结果被缓存。
 */

1.2.2缓存缓存工作原理&运行流程

  /*
     *将方法的运行结果进行缓存，以后再需要相同的数据，直接从缓存中获取，不用调用方法
     * 原理：
     *      1、自动配置类: CacheAutoConfiguration
     *      2.缓存的配置类
     *          org. springframework.boot.autoconfigure.cache.GenericCacheConfigurqtion
     *          org. springframework.boot.autoconfigure.cache.ICacheCacheConfiguration
     *          org. springframework.boot.autoconfigure.cache.EhCacheCacheConfiguration
     *          org. springframework.boot.autoconfigure.cache.HazelcastCacheConfiguration
     *          org. springframework.boot.autoconfigure.cache.InfinispanCacheConfiguration
     *          org. springframework.boot.autoconfigure.cache.CouchbaseCacheConfiguration
     *          org. springframework.boot.autoconfigure.cache.RedisCacheConfiguration
     *          org. springframework.boot.autoconfigure.cache.CaffeineCacheConfiguration
     *          org. springframework.boot.autoconfigure.cache.GuavaCacheConfiguration
     *          org. springframework.boot.autoconfigure.cache.SimpleCacheConfiguration
     *          org. springframework.boot.autoconfigure.cache.NoOpCacheConfiguration
     *      3、哪个配置类默认生效：
     *                  SimpleCacheConfiguration
     *      4、给容器中注册了一个CacheManager;ConcurrentMapCacheManager
     *      5、可以获取和创建ConcurrentMapCache类型的缓存组件；它的作用是将数据保存在ConcurrentMap中；
     *
     *      运行流程：
     *      @Cacheable
     *      1、方法运行之前、先查询Cache（缓存组件）
     *          （CacheManager先获取相应的缓存），第一次获取缓存如果没有cache组件会自动创建
     *      2、去Cache中查找缓存的内容，使用第一个key，默认就是方法的参数；
     *          key是按照某种策略生成的，默认是使用keyGenerator生成的，默认使用SimpleKeyGenerator生成key
     *              SimpleKeyGenerator生成key的默认策略：
     *                  如果没有参数；key = new SimpleKey();
     *                  如果有一个参数：key=参数的值
     *                  如果有多个参数：key = new SimpleKey(params);
     *      3、没有查到缓存的就调用目标方法
     *      4、将目标方法返回的结果，放进缓存中
     *
     *      @Cacheable标注的方法执行之前先来检查缓存中有没有这个数据，默认按照参数的值作为key去查询缓存
     *      如果没有就运行方法并将结果放入缓存
     *
     *  核心
     *      1）、使用CacheManager【ConcurrentMapCacheManager】按照名字得到Cache【ConcurrentMapCache】组件
     *      2）、key使用keyGenerator生成的，默认是SimpleKeyGenerator
     */

1.2.3几个重要概念&缓存注解

_{缓存功能的原理结构示意图}

1.2.4@Cacheable的几个属性

/*
 *       cacheNames/value:指定缓存组件的名字
 *       key：缓存数据使用的key;可以用它来指定。默认是使用方法参数的值 1-方法的返回值
 *                      编写SpEL: #id;参数id的值 #a0 #p0 Mroot. args[0]
 *       keyGenerators key的生成器:可以自己指定key的生成器的组件id
 *                       key/keyGenerator:二选一使用
 *       cacheManager:指定缓存管理器:或者cacheResol ver指定获取解析器
 *       condition:指定符合条件的情况下才缓存:
 *                       ,condition="#id>0"
 *       unless:否定缓存:当unless指定的条件为true,方法的返回值就不会被缓存:可以获取到结果进行判断
 *                       unless = "#result = null "
 *                       unless = "#a0==2"；如果第一个参数的值是2，结果不缓存
 *       sync:是否使用异步模式

1.3整合Redis

1. 引入spring-boot-starter-data-redis
2. application.yml配置redis连接地址
3. 使用RestTemplate操作redis
4. redisTemplate.opsForValue();//操作字符串
5. redisTemplate.opsForHash();//操作hash
6. redisTemplate.opsForList();//操作list
7. redisTemplate.opsForSet();//操作set
8. redisTemplate.opsForZSet();//操作有序set
9. 配置缓存、CacheManagerCustomizers
10. 测试使用缓存、切换缓存、 CompositeCacheManager

2.消息

2.1概述

1. 大多应用中，可通过消息服务中间件来提升系统异步通信、扩展解耦能力
2. 消息服务中两个重要概念：
   消息代理（message broker）和目的地（destination）
   当消息发送者发送消息以后，将由消息代理接管，消息代理保证消息传递到指定目
   的地。
3. 消息队列主要有两种形式的目的地
4. 队列（queue）：点对点消息通信（point-to-point）
5. 主题（topic）：发布（publish）/订阅（subscribe）消息通信
6. 点对点式：
   – 消息发送者发送消息，消息代理将其放入一个队列中，消息接收者从队列中获取消息内容，
   消息读取后被移出队列
   – 消息只有唯一的发送者和接受者，但并不是说只能有一个接收者
7. 发布订阅式：
   – 发送者（发布者）发送消息到主题，多个接收者（订阅者）监听（订阅）这个主题，那么
   就会在消息到达时同时收到消息
8. JMS（Java Message Service）JAVA消息服务：
   – 基于JVM消息代理的规范。ActiveMQ、HornetMQ是JMS实现
9. AMQP（Advanced Message Queuing Protocol）
   – 高级消息队列协议，也是一个消息代理的规范，兼容JMS
   – RabbitMQ是AMQP的实现
10. Spring支持
    – spring-jms提供了对JMS的支持
    – spring-rabbit提供了对AMQP的支持
    – 需要ConnectionFactory的实现来连接消息代理
    – 提供JmsTemplate、RabbitTemplate来发送消息
    – @JmsListener（JMS）、@RabbitListener（AMQP）注解在方法上监听消息代理发
    布的消息
    – @EnableJms、@EnableRabbit开启支持
11. Spring Boot自动配置
    – JmsAutoConfiguration
    – RabbitAutoConfiguration

2.2异步处理、应用解耦、流量削峰

2.4JMS与AMQP对比