xiaozhuaia 发表于 2015-11-19 02:26:15

使用Memcached、Spring AOP构建数据库前端缓存框架

  上回说到Memcahed的安装及java客户端的使用(http://my249645546.iyunv.com/blog/1420061),现在我们使用memcached、Spring AOP技术来构建一个数据库的缓存框架。
  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
01<memcached>02    <!-- name 属性是程序中使用Cache的唯一标识;socketpool 属性将会关联到后面的socketpool配置; -->03    <client name=&quot;mclient_0&quot; compressEnable=&quot;true&quot; defaultEncoding=&quot;UTF-8&quot;04      socketpool=&quot;pool_0&quot;>05      <!-- 可选,用来处理出错情况 -->06      <errorHandler>com.alisoft.xplatform.asf.cache.memcached.MemcachedErrorHandler07      </errorHandler>08    </client>09 10    <!--11      name 属性和client 配置中的socketpool 属性相关联。12      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。13      socketTO 属性是Socket操作超时配置,单位ms。 aliveCheck14      属性表示在使用Socket以前是否先检查Socket状态。15    -->16    <socketpool name=&quot;pool_0&quot; maintSleep=&quot;5000&quot; socketTO=&quot;3000&quot;17      failover=&quot;true&quot; aliveCheck=&quot;true&quot; initConn=&quot;5&quot; minConn=&quot;5&quot; maxConn=&quot;250&quot;18      nagle=&quot;false&quot;>19      <!-- 设置memcache服务端实例地址.多个地址用&quot;,&quot;隔开 -->20      <servers>127.0.0.1:11211</servers>21      <!--22            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23            10.2.224.36:33001, 70% load 在 10.2.224.46:3300124         25      <weights>3,7</weights>26      -->27    </socketpool>28</memcached>  四、创建memcached客户端程序
  客户端工具类:
01package com.hl.usersmanager.memcached.client;02 03import com.alisoft.xplatform.asf.cache.ICacheManager;04import com.alisoft.xplatform.asf.cache.IMemcachedCache;05import com.alisoft.xplatform.asf.cache.memcached.CacheUtil;06import com.alisoft.xplatform.asf.cache.memcached.MemcachedCacheManager;07 08public class MemcachedCache {09    private ICacheManager<IMemcachedCache> manager;10    private IMemcachedCache cache;11   12    public MemcachedCache(){13      manager = CacheUtil.getCacheManager(IMemcachedCache.class,14                MemcachedCacheManager.class.getName());15      manager.setConfigFile(&quot;memcached.xml&quot;);16      manager.setResponseStatInterval(5*1000);17      manager.start();18      cache = manager.getCache(&quot;mclient_0&quot;);19    }20   21    /**22   * 获取缓存接口23   * @return24   */25    public IMemcachedCache getCache(){26      return cache;27    }28   29    /**30   * 数据放入缓存31   * @param key32   * @param object33   */34    public void put(String key,Object object){35      cache.put(key, object);36    }37   38    /**39   * 从缓存中读取数据40   * @param key41   * @return42   */43    public Object get(String key){44      return cache.get(key);45    }46}  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:
01package com.hl.usersmanager.service.impl;02 03import java.util.List;04 05import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;06import org.springframework.stereotype.Service;07import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;08 09import com.hl.usersmanager.dao.IUserMapper;10import com.hl.usersmanager.model.Users;11import com.hl.usersmanager.service.IUserService;12 13//使用Service注解 不需要再在配置文件中配置bean14@Service15public class UserServiceImpl implements IUserService{16    @Autowired17    private IUserMapper userMapper;18   19    @Override20    @Transactional21    public Users findUserByName(String name) {22      return userMapper.findUserByName(name);23    }24 25    ……26}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:01package com.hl.usersmanager.aop.service;02 03import org.apache.log4j.Logger;04import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;05import org.aspectj.lang.annotation.Around;06import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;07import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;08import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;09 10import com.hl.usersmanager.memcached.client.MemcachedCache;11import com.hl.usersmanager.model.Users;12 13@Aspect14public class UserServiceInterceptor {15    public static final Logger log = Logger16            .getLogger(UserServiceInterceptor.class);17 18//将缓存客户端工具类 MemcachedCache 织入进来19    @Autowired20    private MemcachedCache memcachedCache;21 22    /*23   * 定义pointcunt24   */25    @Pointcut(&quot;execution(* com.hl.usersmanager.service.impl.UserServiceImpl.*(..))&quot;)26    public void aPointcut() {27 28    }29 30    /**31   * 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32   *33   * @param call34   * @param name35   * @return36   */37    @Around(&quot;aPointcut()&&args(name)&quot;)38    public Users doFindUserByNameAround(ProceedingJoinPoint call, String name) {39      Users users = null;40      if (memcachedCache.getCache().containsKey(&quot;findUserByName_&quot; &#43; name)) {41            users = (Users) memcachedCache.get(&quot;findUserByName_&quot; &#43; name);42            log.debug(&quot;从缓存中读取!findUserByName_&quot; &#43; name);43      } else {44            try {45                users = (Users) call.proceed();46                if (users != null) {47                  memcachedCache.put(&quot;findUserByName_&quot; &#43; name, users);48                  log.debug(&quot;缓存装备被执行:findUserByName_&quot; &#43; name);49                }50            } catch (Throwable e) {51                e.printStackTrace();52            }53      }54      return users;55    }56}  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(&quot;findUserByName_&quot; &#43; 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(&quot;findUserByName_&quot; &#43; 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:
1<!-- MemcachedCache缓存 -->2<bean id=&quot;MemcachedCache&quot;class=&quot;com.hl.usersmanager.memcached.client.MemcachedCache&quot;></bean>
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