使用Memcached、Spring AOP构建数据库前端缓存框架

2022-10-23 22:31:17

数据库访问可能是很多网站的瓶颈。动不动就连接池耗尽、内存溢出等。前面已经讲到如果我们的网站是一个分布式的大型站点，那么使用 memcached实现数据库的前端缓存是个很不错的选择；但如果网站本身足够小只有一个服务器，甚至是vps的那种，不推荐使用memcached，使用Hibernate或者Mybatis框架自带的缓存系统就行了。

一、开启memcached服务器端服务

如果已经安装了memcached服务器端程序，请确认服务器端服务已开启。

二、引入jar

1. alisoft-xplatform-asf-cache-2.5.1.jar

2. commons-logging-1.0.4.jar

3. hessian-3.0.1.jar

4. log4j-1.2.9.jar

5. stax-api-1.0.1.jar

6. wstx-asl-2.0.2.jar

三、创建memcached客户端配置文件

<memcached>
<client name="mclient_0" compressEnable="true" defaultEncoding="UTF-8"
socketpool="pool_0">
<errorHandler>com.alisoft.xplatform.asf.cache.memcached.MemcachedErrorHandler
</errorHandler>
</client>
<!--
name 属性和client 配置中的socketpool 属性相关联。
maintSleep属性是后台线程管理SocketIO池的检查间隔时间，如果设置为0，则表明不需要后台线程维护SocketIO线程池，默认需要管理。
socketTO 属性是Socket操作超时配置，单位ms。 aliveCheck
属性表示在使用Socket以前是否先检查Socket状态。
-->
<socketpool name="pool_0" maintSleep="5000" socketTO="3000"
failover="true" aliveCheck="true" initConn="5" minConn="5" maxConn="250"
nagle="false">
<servers>127.0.0.1:11211</servers>
<!--
可选配置。表明了上面设置的服务器实例的Load权重. 例如 <weights>3,7</weights> 表示30% load 在
10.2.224.36:33001, 70% load 在 10.2.224.46:33001
<weights>3,7</weights>
-->
</socketpool>
</memcached>

四、创建memcached客户端程序

客户端工具类：

package com.hl.usersmanager.memcached.client;
import com.alisoft.xplatform.asf.cache.ICacheManager;
import com.alisoft.xplatform.asf.cache.IMemcachedCache;
import com.alisoft.xplatform.asf.cache.memcached.CacheUtil;
import com.alisoft.xplatform.asf.cache.memcached.MemcachedCacheManager;
public class MemcachedCache {
private ICacheManager<IMemcachedCache> manager;
private IMemcachedCache cache;
public MemcachedCache(){
manager = CacheUtil.getCacheManager(IMemcachedCache.class,
MemcachedCacheManager.class.getName());
manager.setConfigFile("memcached.xml");
manager.setResponseStatInterval(5*1000);
manager.start();
cache = manager.getCache("mclient_0");
}
/**
* 获取缓存接口
* @return
*/
public IMemcachedCache getCache(){
return cache;
}
/**
* 数据放入缓存
* @param key
* @param object
*/
public void put(String key,Object object){
cache.put(key, object);
}
/**
* 从缓存中读取数据
* @param key
* @return
*/
public Object get(String key){
return cache.get(key);
}
}

五、使用Spring AOP在数据查询的Service层实现数据缓存及读取

实现数据缓存的过程很简单，就是在Service层查询数据库操作前判断要查询的数据在缓存中是否存在，如果不存在就到数据库中查询，查询完成后将数据放入缓存系统；如果要查询的数据在缓存中已经存在，则直接从缓存中读取，不需要操作数据库。这就大大降低了数据库的连接次数。原理就是这么简单。

但是，如果直接对Service层代码进行修改，就违背了“开放-封闭”原则，也会导致缓存系统的操作代码散落到Service层的各处，不方便代码的管理和维护。所以，Spring
AOP华丽登场了。它使用非入侵式的来创建、管理这些缓存操作代码。

关于Spring AOP本身的一些知识，我们这里不做讲述。参考资料：

由于首先要判断查询数据是否存在于缓存系统，如果存在直接从缓存中读取，也就是说Service层的查询代码根本不会执行；另一方面，如果数据在缓存系统中不存在，从数据库查询出的结果，我们需要将其放入缓存系统中。

我们来看Spring AOP的几个装备中哪个适用呢？那就是最强大的环绕通知装备@Around！

下面以UserService为例，其源代码如下：

package com.hl.usersmanager.service.impl;
import java.util.List;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
import com.hl.usersmanager.dao.IUserMapper;
import com.hl.usersmanager.model.Users;
import com.hl.usersmanager.service.IUserService;
//使用Service注解不需要再在配置文件中配置bean
@Service
public class UserServiceImpl implements IUserService{
@Autowired
private IUserMapper userMapper;
@Override
@Transactional
public Users findUserByName(String name) {
return userMapper.findUserByName(name);
}
……
}

findUserByName主要实现按照用户名查询用户的功能，现在我们使用Spring AOP来实现缓存：

package com.hl.usersmanager.aop.service;
import org.apache.log4j.Logger;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import com.hl.usersmanager.memcached.client.MemcachedCache;
import com.hl.usersmanager.model.Users;
@Aspect
public class UserServiceInterceptor {
public static final Logger log = Logger
.getLogger(UserServiceInterceptor.class);
//将缓存客户端工具类 MemcachedCache 织入进来
@Autowired
private MemcachedCache memcachedCache;
/*
* 定义pointcunt
*/
@Pointcut("execution(* com.hl.usersmanager.service.impl.UserServiceImpl.*(..))")
public void aPointcut() {
}
/**
* 环绕装备用于拦截查询如果缓存中有数据，直接从缓存中读取；否则从数据库读取并将结果放入缓存
*
* @param call
* @param name
* @return
*/
@Around("aPointcut()&&args(name)")
public Users doFindUserByNameAround(ProceedingJoinPoint call, String name) {
Users users = null;
if (memcachedCache.getCache().containsKey("findUserByName_" + name)) {
users = (Users) memcachedCache.get("findUserByName_" + name);
log.debug("从缓存中读取！findUserByName_" + name);
} else {
try {
users = (Users) call.proceed();
if (users != null) {
memcachedCache.put("findUserByName_" + name, users);
log.debug("缓存装备被执行：findUserByName_" + name);
}
} catch (Throwable e) {
e.printStackTrace();
}
}
return users;
}
}

环绕通知装备需要一个ProceedingJoinPoint 类型的参数，它的强大之处在于可以代理一个我们的切入点，指定切入点方法是否执行，或者获取执行后的返回结果！！

memcachedCache.getCache().containsKey("findUserByName_" + name)

可以判断缓存中是否有指定的数据。如果有则直接从缓存中读取：

users = (Users) memcachedCache.get("findUserByName_" + name);

否则调用切入点UserServiceImpl的findUserByName方法：

users = (Users) call.proceed();

call.proceed()表示执行切入点的方法。

使用Spring AOP以后，整个缓存系统代码看起来就是这么优雅！UserServiceImpl根本不知道外界发了什么，更不知道外界调用它的findUserByName的时候已经被拦截了！

那天不用缓存系统，只需要将Aop这块的代码去掉即可。

当然，我们还需要在Spring配置文件中注册一个memcached客户端工具类的bean：

<bean id="MemcachedCache" class="com.hl.usersmanager.memcached.client.MemcachedCache"></bean>

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