分类: Java

基于AOP的Redis缓存注解功能开发设计[3],缓存更新、删除、过期

前文

在完成了前面两篇文章(基于AOP的Redis缓存注解功能开发设计[2],JexlEngine自定义缓存Key)中的基础功能的开发之后,我们可以再进一步完成缓存更新、缓存删除、缓存过期这几个接口。从而适应在具体的业务开发过程中遇到的各种对缓存数据操作的需求。

因为前面对具体的Redis的缓存的操作和实现逻辑已经做了详细说明,所以在这三个功能注解的开发过程中只做简单的逻辑阐述,不在细究每一个方法的具体含义

缓存更新

缓存更新的意思就是,当我们在更新数据库中的某条数据之后,我们需要另外也把Redis中作为缓存的数据也同步时更新下,这里其实就会涉及到我们之前提到的缓存一致性问题,这个话题要讲的话可以展开来讲很长一段,我们不在这里做过多讨论,可以自行再去搜索一番。

我在这里需要提供一个新的注解@RedisPut,和PointCut来实现我们的功能即可,代码直接加到原来的切面类中。切面类中需要实现的逻辑就是根据方法执行的结果,直接更新Redis中的缓存数据,和之前@RedisCache的区别就是这里不需要去Redis中判断是否已经存在缓存数据。

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基于AOP的Redis缓存注解功能开发设计[2],JexlEngine自定义缓存Key

那么在经历了前面两片文章《基于AOP的Redis缓存注解功能开发设计》和《JexlEngine表达式引擎的简单使用》之后,我们便可以将JexlEngine表达式引擎在AOP缓存中使用起来,通过表达式引擎的定义来自定义每个缓存的Key或者每组类型的缓存的Key,从而达到在不同的代码逻辑中增删改有相同组别或者类型关联的缓存数据的需求

如何指定生成Key规则

在之前的Redis缓存注解一文中,我们定义的注解中有个Key变量

@Target({ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Inherited
@Documented
public @interface RedisCache {
    String value();

    String key() default "";
}

原本我们在使用的时候,value()用来指定在Redis中的Key,而hashKey则用注解作用在的方法的所有参数组合之后的Array来担当。现在我们把注解中的key()用上,用来填写对应的hashKey的生成规则,填写的内容则是一个JexlEngine的表达式。下面,写个Demo。

@RedisCache(value = "dict_cache", key = "paramStr+'_'+paramInteger+'_'+chars[0]+'_'+paramInt+'_'+paramDto.getCodeParam()")
public Result<DictionaryInfo> cacheParamExample(String paramStr, Integer paramInteger, ParamDto paramDto, char[] chars, int paramInt, Integer integer, double v){
    DictionaryInfo dictionaryInfo = new DictionaryInfo();
    dictionaryInfo.setDictName("DIC");
    dictionaryInfo.setDictCode("CODE");
    return new Result<>(dictionaryInfo);
}

表达式写得有点夸张,不过主要是做个展示,这里也不会用到太复杂的JexlEngine表达式,其根本在于用几个给予的对象拼接一个字符串,不会涉及到JexlEngine提供的各种复杂的功能。这边更新下之前文章中切面类RedisCacheAspect的代码

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JexlEngine表达式引擎的简单使用

JEXL 是一个表达式语言引擎,可以在应用程序或框架中实现动态和脚本功能。先写一个简单的例子,最直观的感受下。

依赖

首先我们是引入依赖包,添加pom文件中的dependency

<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-jexl3</artifactId>
    <version>3.1</version>
</dependency>

基础用法

再新建一个测试用的对象类

public class TestJexlObj {
    private int numA;
    private int numB;

    //get.set方法省略
}

之后我们来写一份测试逻辑用的代码

@Test
public void test() {
    TestJexlObj testObj = new TestJexlObj();
    testObj.setNumA(12);
    testObj.setNumB(9);
    JexlEngine jexl = new Engine();
    JexlExpression expression = jexl.createExpression("'numA is '+testObj.getNumA()+' numB is '+testObj.getNumB()");
    JexlContext jc = new MapContext();
    jc.set("testObj", testObj);
    String str = String.valueOf(expression.evaluate(jc));
    System.out.println(str);
    JexlExpression expression2 = jexl.createExpression("'numA + numB = '+(testObj.getNumA()+testObj.getNumB())");
    String str2 = String.valueOf(expression2.evaluate(jc));
    System.out.println(str2);
}

执行后我们可以看到如下结果

以及一份多行构建java对象的表达式作为Script执行的示例代码

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基于AOP的Redis缓存注解功能开发设计

在完成的前面的《Redis结合AOP实现限流注解的开发》之后,文中提到了一个配置管理或者字典管理的功能模块,作为一个对外提供快速查询获取配置信息的功能模块,其数据信息本身可以保存的Mysql数据库中。但如果每次查询都要从Mysql中获取数据则又非常影响接口效率和速度,故需要将对应信息在Redis中做一份缓存,帮助快速查询获取。

基础前置

需要的基础前置知识包括《Redis结合AOP实现限流注解的开发》AOP相关,《Java对象序列化常用操作-Protostuff》Java对象的序列化和反序列化,可以前往对应文章查看。

基础思路是这样的

首先我们需要定一个作用于方法上的注解比如@RedisCache(题外话,Spring自身也也有个类似功能的注解@Cacheable,回头可以再开一篇写下相关的使用方法,本文着重是自己开发一套这样的功能)。之后通过一个RedisCacheAspect类,使用@Around注解实现对添加了@RedisCache注解的方法的代理,并将方法的入参,执行结果序列化之后保存到Redis的一个Hash表中去。当下次请求过来的时候,先根据请求参数去Redis的Hash表中查询一下,如果存在,则将查到的信息反序列化为所要查询的对象直接返回给方法调用者。

代码实现

首先是注解类,我们需要新建一个这样的RedisCache注解类

/**
 * @author CheungQ
 */
@Target({ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Inherited
@Documented
public @interface RedisCache {
    String value();

    String key() default "";
}

之后,我们在自行实现一个切面类,用来定义切面,并实现切面上的功能。使用@Around注解,并在@RedisCache注解作用的方法前查询Redis中是否有缓存,如果有,则返回结果,如果没有则执行@RedisCache作用的方法,得到方法执行结果,并将结果缓存到Redis,待下次请求的时候查询获取。基本逻辑就是这样,具体的可以看下代码中的实现,这里用到了上面提到的前几篇文章中的相关技术细节。代码如下

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Java对象序列化常用操作-Protostuff

在《使用Objenesis实例化java对象》中我们提到了创建一个对象的示例的场景中,有这么一条是将序列化之后的对象重新反序列化为Java对象,那么本篇将就在这一点上,介绍说明下使用Protostuff对Java对象进行序列化和反序列化操作首先。

引子

关于为何要序列化、如何序列化可以参看下https://www.cnblogs.com/wugongzi/p/14345859.html,这里不做额外说明,需要了解到的是,我们一般提到的java对象序列化的方案大致可分为如下几种

  • Java自身提供的序列化功能,需要实现Serializable接口或者Externalizable接口,并使用java的IOStream进行序列化和反序列化的操作
  • 使用第三方库进行JSON或者XML格式的序列化,XML序列化的好处在于可读性好,方便阅读和调试。但是序列化以后的 字节码文件比较大,而且效率不高,适应于对性能不高,而且QPS较低的企业级内部系统之间的数据交换的场景。相对于XML来说,JSON的字节流较小,而且可读性也非常好,应用也非常普遍的。常用的有Jackson、阿里的Fastjson、谷歌的Gson等
  • 除此之外,Protobuf也是一个非常广泛应用的选择,Protobuf是Google的一种数据交换格式,它独立于语言、独立于平台。Protobu解析性能比较高,序列化以后数据量相对较少,适合应用在对象的持久化场景中。但是不同于前面提到的几个方法,要使用 Protobuf 会相对略麻烦些,他有自己的语法,自己的编译器

和Protobuf类似、Protostuff也是谷歌的产品,它是基于Protobuf发展而来的,相对于Protobuf提供了更多的功能和更简易的用法。其中,protostuff-runtime实现了无需预编译对Java Bean进行protobuf序列化/反序列化的能力。protostuff-runtime的局限是序列化前需预先传入schema,反序列化不负责对象的创建只负责复制,因此必须提供默认构造函数。在性能上,Protostuff不输原生的Protobuf,甚至有反超之势

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使用Objenesis实例化java对象

引子

首先,一个常问的问题,Java中常用的实例化一个对象的方法有哪些?答案可以简单归类为以下几种方式

  1. 用new 语句创建对象,这是最常用的创建对象方法。这是我们最常用的最基本的方法
  2. 运用反序列化手段,调用java.io.ObjectInputStream对象的readObject()方法。在我们需要将java对象存储到磁盘保存或者通过网络传输的时候会用到这种方法,但是缺点是java自带的这种序列化方式后字节码较大、效率不高。目前来说需要对Java对象序列化及反序列化的话有其他更好的方案
  3. 运用反射手段,调用Java.lang.Class或者java.lang.reflect.Constructor类的newInstance()实例方法。这是我们在需要动态创建对象,不确定类名的时候最常用的方法
  4. 以及调用对象的clone()方法。这种方式需要现有的Java类实现Cloneable接口,再Override Object类的clone()方法,且还存有浅拷贝、深拷贝的问题,Object的clone()方法默认是浅拷贝
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常用Java查看对象所占内存方法

业务开发需求中,在进行一些大批量数据处理的时候,会有很多对象驻留在内存中,此时可能会需要有一些对内存占用情况的考虑,以下几个方法能帮助快速判断出对象占用内存大小的情况,以帮助开发人员在后期参数设置上提供一定的参考依据和帮助

准备工作,新建几个用来存放数据的Java对象,可以稍微复杂点,实际上的这个学生信息对象会比这个更复杂很多,这里只是举例,如下

public class StudentInfo {

    private String name;
    private int age;
    private Address address;
    private EducationalExperience educationalExperience;



    //get、set方法省略
}
public class Address {

    private RegionInfo province;
    private RegionInfo city;
    private RegionInfo district;

    //get、set方法省略
}
public class RegionInfo {
    private String name;
    private int regionCode;
    private String abbreviation;

    
//get、set方法省略
}
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