问题

上一篇Spring Boot Cache + redis 设置有效时间和自动刷新缓存，时间支持在配置文件中配置，说了一种时间方式，直接扩展注解的Value值，如：


@Override
@Cacheable(value = "people#${select.cache.timeout:1800}#${select.cache.refresh:600}", key = "#person.id", sync = true)
public Person findOne(Person person, String a, String[] b, List<Long> c) {Person p = personRepository.findOne(person.getId());System.out.println("为id、key为:" + p.getId() + "数据做了缓存");System.out.println(redisTemplate);return p;
}

但是这种方式有一个弊端就是破坏了原有Spring Cache架构，导致如果后期想换缓存就会去改很多代码。

解决思路

RedisCacheManager可以在配置CacheManager的Bean的时候指定过期时间，如：


@Bean
public RedisCacheManager cacheManager(RedisTemplate<String, Object> redisTemplate) {RedisCacheManager redisCacheManager = new RedisCacheManager(redisTemplate);// 开启使用缓存名称最为key前缀redisCacheManager.setUsePrefix(true);//这里可以设置一个默认的过期时间 单位是秒redisCacheManager.setDefaultExpiration(redisDefaultExpiration);// 设置缓存的过期时间Map<String, Long> expires = new HashMap<>();expires.put("people", 1000);redisCacheManager.setExpires(expires);return redisCacheManager;
}

我们借鉴一下redisCacheManager.setExpires(expires)思路，进行扩展。直接新建一个CacheTime类，来存过期时间和自动刷新时间。

在RedisCacheManager调用getCache(name)获取缓存的时候，当没有找到缓存的时候会调用getMissingCache(String cacheName)来新建缓存。在新建缓存的时候我们可以在扩展的Map<String, CacheTime> cacheTimes里面根据key获取CacheTime进而拿到有效时间和自动刷新时间。

具体实现

我们先新建CacheTime类

CacheTime:


 /*** @author yuhao.wang*/
public class CacheTime {public CacheTime(long preloadSecondTime, long expirationSecondTime) {this.preloadSecondTime = preloadSecondTime;this.expirationSecondTime = expirationSecondTime;}/*** 缓存主动在失效前强制刷新缓存的时间* 单位：秒*/private long preloadSecondTime = 0;/*** 缓存有效时间*/private long expirationSecondTime;public long getPreloadSecondTime() {return preloadSecondTime;}public long getExpirationSecondTime() {return expirationSecondTime;}
}

扩展一下RedisCache类

和上一篇的CustomizedRedisCache类一样，主要解决：

获取缓存的在大并发下的一个bug，详情
在获取缓存的时候判断一下缓存的过期时间和自动刷新时间，根据这个值去刷新缓存

CustomizedRedisCache：


/*** 自定义的redis缓存** @author yuhao.wang*/
public class CustomizedRedisCache extends RedisCache {private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(CustomizedRedisCache.class);private CacheSupport getCacheSupport() {return SpringContextUtils.getBean(CacheSupport.class);}private final RedisOperations redisOperations;private final byte[] prefix;/*** 缓存主动在失效前强制刷新缓存的时间* 单位：秒*/private long preloadSecondTime = 0;/*** 缓存有效时间*/private long expirationSecondTime;public CustomizedRedisCache(String name, byte[] prefix, RedisOperations<? extends Object, ? extends Object> redisOperations, long expiration, long preloadSecondTime) {super(name, prefix, redisOperations, expiration);this.redisOperations = redisOperations;// 指定有效时间this.expirationSecondTime = expiration;// 指定自动刷新时间this.preloadSecondTime = preloadSecondTime;this.prefix = prefix;}public CustomizedRedisCache(String name, byte[] prefix, RedisOperations<? extends Object, ? extends Object> redisOperations, long expiration, long preloadSecondTime, boolean allowNullValues) {super(name, prefix, redisOperations, expiration, allowNullValues);this.redisOperations = redisOperations;// 指定有效时间this.expirationSecondTime = expiration;// 指定自动刷新时间this.preloadSecondTime = preloadSecondTime;this.prefix = prefix;}/*** 重写get方法，获取到缓存后再次取缓存剩余的时间，如果时间小余我们配置的刷新时间就手动刷新缓存。* 为了不影响get的性能，启用后台线程去完成缓存的刷。* 并且只放一个线程去刷新数据。** @param key* @return*/@Overridepublic ValueWrapper get(final Object key) {RedisCacheKey cacheKey = getRedisCacheKey(key);String cacheKeyStr = getCacheKey(key);// 调用重写后的get方法ValueWrapper valueWrapper = this.get(cacheKey);if (null != valueWrapper) {// 刷新缓存数据refreshCache(key, cacheKeyStr);}return valueWrapper;}/*** 重写父类的get函数。* 父类的get方法，是先使用exists判断key是否存在，不存在返回null，存在再到redis缓存中去取值。这样会导致并发问题，* 假如有一个请求调用了exists函数判断key存在，但是在下一时刻这个缓存过期了，或者被删掉了。* 这时候再去缓存中获取值的时候返回的就是null了。* 可以先获取缓存的值，再去判断key是否存在。** @param cacheKey* @return*/@Overridepublic RedisCacheElement get(final RedisCacheKey cacheKey) {Assert.notNull(cacheKey, "CacheKey must not be null!");// 根据key获取缓存值RedisCacheElement redisCacheElement = new RedisCacheElement(cacheKey, fromStoreValue(lookup(cacheKey)));// 判断key是否存在Boolean exists = (Boolean) redisOperations.execute(new RedisCallback<Boolean>() {@Overridepublic Boolean doInRedis(RedisConnection connection) throws DataAccessException {return connection.exists(cacheKey.getKeyBytes());}});if (!exists.booleanValue()) {return null;}return redisCacheElement;}/*** 刷新缓存数据*/private void refreshCache(Object key, String cacheKeyStr) {Long ttl = this.redisOperations.getExpire(cacheKeyStr);if (null != ttl && ttl <= CustomizedRedisCache.this.preloadSecondTime) {// 尽量少的去开启线程，因为线程池是有限的ThreadTaskUtils.run(new Runnable() {@Overridepublic void run() {// 加一个分布式锁，只放一个请求去刷新缓存RedisLock redisLock = new RedisLock((RedisTemplate) redisOperations, cacheKeyStr + "_lock");try {if (redisLock.lock()) {// 获取锁之后再判断一下过期时间，看是否需要加载数据Long ttl = CustomizedRedisCache.this.redisOperations.getExpire(cacheKeyStr);if (null != ttl && ttl <= CustomizedRedisCache.this.preloadSecondTime) {// 通过获取代理方法信息重新加载缓存数据CustomizedRedisCache.this.getCacheSupport().refreshCacheByKey(CustomizedRedisCache.super.getName(), cacheKeyStr);}}} catch (Exception e) {logger.info(e.getMessage(), e);} finally {redisLock.unlock();}}});}}public long getExpirationSecondTime() {return expirationSecondTime;}/*** 获取RedisCacheKey** @param key* @return*/public RedisCacheKey getRedisCacheKey(Object key) {return new RedisCacheKey(key).usePrefix(this.prefix).withKeySerializer(redisOperations.getKeySerializer());}/*** 获取RedisCacheKey** @param key* @return*/public String getCacheKey(Object key) {return new String(getRedisCacheKey(key).getKeyBytes());}
}

扩展RedisCacheManager

主要扩展通过getCache(String name)方法获取缓存的时候，当没有找到缓存回去调用getMissingCache(String cacheName)来新建缓存。

CustomizedRedisCacheManager:


/*** 自定义的redis缓存管理器* 支持方法上配置过期时间* 支持热加载缓存：缓存即将过期时主动刷新缓存** @author yuhao.wang*/
public class CustomizedRedisCacheManager extends RedisCacheManager {private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(CustomizedRedisCacheManager.class);/*** 父类dynamic字段*/private static final String SUPER_FIELD_DYNAMIC = "dynamic";/*** 父类cacheNullValues字段*/private static final String SUPER_FIELD_CACHENULLVALUES = "cacheNullValues";RedisCacheManager redisCacheManager = null;// 0 - never expireprivate long defaultExpiration = 0;private Map<String, CacheTime> cacheTimes = null;public CustomizedRedisCacheManager(RedisOperations redisOperations) {super(redisOperations);}public CustomizedRedisCacheManager(RedisOperations redisOperations, Collection<String> cacheNames) {super(redisOperations, cacheNames);}public RedisCacheManager getInstance() {if (redisCacheManager == null) {redisCacheManager = SpringContextUtils.getBean(RedisCacheManager.class);}return redisCacheManager;}/*** 获取过期时间** @return*/public long getExpirationSecondTime(String name) {if (StringUtils.isEmpty(name)) {return 0;}CacheTime cacheTime = null;if (!CollectionUtils.isEmpty(cacheTimes)) {cacheTime = cacheTimes.get(name);}Long expiration = cacheTime != null ? cacheTime.getExpirationSecondTime() : defaultExpiration;return expiration < 0 ? 0 : expiration;}/*** 获取自动刷新时间** @return*/private long getPreloadSecondTime(String name) {// 自动刷新时间，默认是0CacheTime cacheTime = null;if (!CollectionUtils.isEmpty(cacheTimes)) {cacheTime = cacheTimes.get(name);}Long preloadSecondTime = cacheTime != null ? cacheTime.getPreloadSecondTime() : 0;return preloadSecondTime < 0 ? 0 : preloadSecondTime;}/*** 创建缓存** @param cacheName 缓存名称* @return*/public CustomizedRedisCache getMissingCache(String cacheName) {// 有效时间，初始化获取默认的有效时间Long expirationSecondTime = getExpirationSecondTime(cacheName);// 自动刷新时间，默认是0Long preloadSecondTime = getPreloadSecondTime(cacheName);logger.info("缓存 cacheName：{}，过期时间:{}, 自动刷新时间:{}", cacheName, expirationSecondTime, preloadSecondTime);// 是否在运行时创建CacheBoolean dynamic = (Boolean) ReflectionUtils.getFieldValue(getInstance(), SUPER_FIELD_DYNAMIC);// 是否允许存放NULLBoolean cacheNullValues = (Boolean) ReflectionUtils.getFieldValue(getInstance(), SUPER_FIELD_CACHENULLVALUES);return dynamic ? new CustomizedRedisCache(cacheName, (this.isUsePrefix() ? this.getCachePrefix().prefix(cacheName) : null),this.getRedisOperations(), expirationSecondTime, preloadSecondTime, cacheNullValues) : null;}/*** 根据缓存名称设置缓存的有效时间和刷新时间，单位秒** @param cacheTimes*/public void setCacheTimess(Map<String, CacheTime> cacheTimes) {this.cacheTimes = (cacheTimes != null ? new ConcurrentHashMap<String, CacheTime>(cacheTimes) : null);}/*** 设置默认的过去时间， 单位：秒** @param defaultExpireTime*/@Overridepublic void setDefaultExpiration(long defaultExpireTime) {super.setDefaultExpiration(defaultExpireTime);this.defaultExpiration = defaultExpireTime;}@Deprecated@Overridepublic void setExpires(Map<String, Long> expires) {}
}

在Config中配置RedisCacheManager


@Bean
public RedisCacheManager cacheManager(RedisTemplate<String, Object> redisTemplate) {CustomizedRedisCacheManager redisCacheManager = new CustomizedRedisCacheManager(redisTemplate);// 开启使用缓存名称最为key前缀redisCacheManager.setUsePrefix(true);//这里可以设置一个默认的过期时间 单位是秒redisCacheManager.setDefaultExpiration(redisDefaultExpiration);// 设置缓存的过期时间和自动刷新时间Map<String, CacheTime> cacheTimes = new HashMap<>();cacheTimes.put("people", new CacheTime(selectCacheTimeout, selectCacheRefresh));cacheTimes.put("people1", new CacheTime(120, 115));cacheTimes.put("people2", new CacheTime(120, 115));redisCacheManager.setCacheTimess(cacheTimes);return redisCacheManager;
}

剩余的创建切面来缓存方法信息请看上篇

源码地址：
https://github.com/wyh-spring-ecosystem-student/spring-boot-student/tree/releases

spring-boot-student-cache-redis-2 工程

为监控而生的多级缓存框架 layering-cache这是我开源的一个多级缓存框架的实现，如果有兴趣可以看一下。

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