【开发篇】十一、SpringBoot缓存底层实现技术的切换为Ehcache、Redis、Memcached

小灰灰 2023-10-16 15:38 5阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  0、补充：数据淘汰策略
 *  1、切换为Ehcache
 *  2、切换为Redis
 *  3、切换为memcached--安装与启停
 *  4、切换为memcached--整合

SpringBoot提供了缓存的统一整合接口，方便缓存技术的开发与管理：

*  Generic
 *  JCache
 *  Ehcache
 *  Hazelcast
 *  Infinispan
 *  Couchbase
 *  Redis
 *  Caffeine
 *  Simple（默认）
 *  memcached

## 0、补充：数据淘汰策略 ##

当遇到某些场景，如到达缓存最大内存时还有数据往进来写，此时就会按照配置的数据淘汰策略删数据，常用的淘汰策略有：

*  volatile-lru：挑选最近最少使用的数据淘汰
 *  volatile-lfu：挑选最近使用次数最少的数据淘汰
 *  volatile-ttl：挑选将要过期的数据淘汰
 *  volatile-random：任意选择数据淘汰

简单说，LRU就是`最近没怎么用到的`数据，LFU就是使用最少的数据：

![在这里插入图片描述][97e37422feee4badb7fdefafb64feb56.png]  
如上图，9s内，age这个key的数据最近一次使用是第5s的时候，其他数据则在第7、8、9秒时访问过，按LRU就淘汰它。但按LFU，最少使用的是gender这个key的数据，只用1次，LFU下淘汰它。

## 1、切换为Ehcache ##

首先引入Ehcache依赖：

<dependency>   
    	<groupId>net.sf.ehcache</groupId>    
    	<artifactId>ehcache</artifactId>
    </dependency>

版本不用管，spring-boot-parent中依赖管理有这个依赖，用boot调好的版本就好：

![在这里插入图片描述][89d722ec3a4e474f8239e61e797e96d1.png]  
再将缓存类型设置为ehcache：

spring:  
      cache:    
        type: ehcache    
        ehcache:      
          config: classpath:ehcache.xml

![在这里插入图片描述][caeac1e346b84f04b56cb66955c6b606.png]

类路径resources下提供ehcache配置文件ehcache.xml：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
             xsi:noNamespaceSchemaLocation="http://ehcache.org/ehcache.xsd"
             updateCheck="false">
                 
            
        
           
            
            
            
            
            
        <defaultCache           
        	eternal="false"            
        	diskPersistent="false"            
        	maxElementsInMemory="1000"           
        	overflowToDisk="false"           
        	timeToIdleSeconds="60"           
        	timeToLiveSeconds="60"           
        	memoryStoreEvictionPolicy="LRU" />
    </ehcache>

为了适配之前代码里@Cacheable的value属性：

//不写value那就是defaultCache
    @CachePut(value = "telCode",key = "#tel")
    ...

可在默认存储区外再加一块区域的定义：

![在这里插入图片描述][012070c4bbda409eb48811346d2982ea.png]

重启服务，测试下上篇的验证码的生成与校验接口都正常，这就完成了底层缓存技术的切换，从默认的Simple切换为Ehcache。SpringBoot提供了一套标准的Cache解决方案接口，换底层的技术实现并不用去改动原先的代码实现，这就是设计优雅的地方！

## 2、切换为Redis ##

加入Redis坐标（缓存供应商实现）：

<dependency>   
    	<groupId>org.springframework.boot</groupId>    
    	<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
    </dependency>

修改配置，这里除了redis.host，过期时间等配置也写在了配置文件里，其实应该用配置类，不同的key设置不同的过期时间：

spring:  
      redis:    
        host: localhost    
        port: 6379  
      cache:    
        type: redis    
        redis:
          use-key-prefix: true      # 是否使用前缀名（肯定要用，不用前缀，很容易重复，导致bug）
          key-prefix: sms_          # 追加自定义前缀名，除了代码里的前缀key，再统一加一个      
          time-to-live: 10s         # 有效时长     
          cache-null-values: false  # 是否允许存储空值

到此，切换完成，调用下之前生成验证码的接口：

![在这里插入图片描述][b60c4993fcac4da5929fb8b520114c3c.png]

## 3、切换为memcached–安装与启停 ##

memcached的安装：[https://www.runoob.com/memcached/window-install-memcached.html][https_www.runoob.com_memcached_window-install-memcached.html] ，解压后进入memcached目录：

![在这里插入图片描述][4c3309f0cf72444b822afd99fffb8181.png]

打开cmd窗口执行以下指令：

# 安装
    memcached.exe -d install

可能报错安装失败：

![在这里插入图片描述][a68fa94d94de44faaf975aedc7a6b9b1.png]  
搜索cmd，右键以管理员身份运行，重新打开cmd执行以上安装指令即可。

![在这里插入图片描述][dc99507b48d044b1b9cfed5c3207b8f1.png]  
启动：

memcached.exe -d start

停止：

memcached.exe -d stop

## 4、切换为memcached–整合 ##

关于memcached客户端选择：

*  Memcached Client for Java：最早期客户端，稳定可靠，用户群广
 *  SpyMemcached：效率更高
 *  Xmemcached：并发处理更好

这里选择Xmemcached，SpringBoot未提供对memcached的整合，需要`使用硬编码方式实现客户端初始化管理`。首先导入Xmemcache坐标（缓存供应商实现）：

<dependency>    
    	<groupId>com.googlecode.xmemcached</groupId>
    	<artifactId>xmemcached</artifactId>    
    	<version>2.4.7</version>
    </dependency>

既然不受Spring管控，那在配置类中自己@Bean来创建一个客户端操作对象：

@Configuration
    public class XMemcachedConfig {
              
    	@Bean    
    	public MemcachedClient getMemcachedClinet() throws IOException {
                
    		MemcachedClientBuilder builder = new XMemcachedClientBuilder("localhost:11211");        
    		MemcachedClient memcachedClient = builder.build();        
    		return memcachedClient;   
    	}
    }

改造验证码的获取与校验方法：set存get取

@Service
    public class SMSCodeServiceMemcacheImpl implements SMSCodeService {
            
    
    	@Autowired   
    	private MemcachedClient memcachedClient;
    	    
    	@Override    
    	public String sendCodeToSMS(String tele) {
                
    		String code = CodeUtils.generator(tele);       //将数据加入memcache        
    		try {
                    
    			memcachedClient.set(tele,0,code);		// key,timeout,value        
    		} catch (Exception e) {
                    
    			e.printStackTrace();        
    		}       
    		return code;    
    	}
    }

@Override    
    public boolean checkCode(String tel,String code) {
                
    	String value = null;        
    	try {
                   
    		value = memcachedClient.get(tel) + "";      //Object转String，别toString，会空指针
    	} catch (Exception e) {
                    
    		e.printStackTrace();       
    	}         
    	return code.equals(value);    
    }

有点low，虽然Spring容器不管控我，自然也不会读我写application.yaml中的配置，但我可以自己写，然后自己读取yaml，然后给代码中用，这样配置统一管理，优雅且合理（当然你也可以定义个变量，然后@Value从yaml中取，看配置的数量多不多吧）。首先在yaml中写配置文件：

memcached:    
      # memcached服务器地址    
      servers: localhost:11211    
      # 连接池的数量    
      poolSize: 10    
      # 设置默认操作超时    
      opTimeout: 3000

定义对应的接参实体类，加载yaml配置：

@Component
    @ConfigurationProperties(prefix = "memcached")
    @Data
    public class XMemcachedProperties {
            
    
    	private String servers;    
    	
    	private Integer poolSize;    
    	
    	private Long opTimeout;
    	
    }

此时，上面创建客户端操作Bean的代码可以优化为：

@Configuration
    public class XMemcachedConfig {
              
    
    	@Resource
    	private XMemcachedProperties xMemcachedProperties;
    	
    	@Bean    
    	public MemcachedClient getMemcachedClinet() throws IOException {
           
    	     
    		MemcachedClientBuilder builder = new XMemcachedClientBuilder(xMemcachedProperties.getServers());  
    
      		builder.setConnectionPoolSize(xMemcachedProperties.getPoolSize());
    		     
    		MemcachedClient memcachedClient = builder.build();        
    		
    		return memcachedClient;  
    		 
    	}
    }

切换完成，调用下之前的接口，验证码缓存的读写都正常。总结就是：

*  客户端操作Bean的初始化
 *  get、set读写

这地方要关注的重点是自己操作客户端对象，干Spring没干的事，以及yaml配置自己管理自己读取。

[97e37422feee4badb7fdefafb64feb56.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/97e37422feee4badb7fdefafb64feb56.png
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[https_www.runoob.com_memcached_window-install-memcached.html]: https://www.runoob.com/memcached/window-install-memcached.html
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[a68fa94d94de44faaf975aedc7a6b9b1.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/a68fa94d94de44faaf975aedc7a6b9b1.png
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