分布式缓存组件 xcache

Apache
Java
跨平台
2018-06-25
徐安是个好人

项目介绍

微服务时代,我们一般会用分布式缓存在提高系统的并发能力。 例如使用memcached、redis等比较知名的。但是很多时候, 作为普通业务程序员,他们可能在写业务的时候,并不想关心底层到底用的是memcached还是redis。 而且常用的缓存策略最好也是能够封装在缓存组件里面,供业务程序员使用。 这就是我封装这个组件的初衷。后面会慢慢支持各种实现,供使用者实现。

软件架构

组件分两个模块:

  1. client模块,对底层使用哪种缓存框架进行屏蔽封装。例如,目前支持memcached的spy客户端和xmemcached客户端。

  2. cache模块,在client的基础上加了一些缓存策略,例如:同步设置缓存策略、异步设置缓存策略(防缓存击穿和缩短RT时间)等

其中特别说明cache模块的两种策略:同步设置策略、异步设置策略
(1)同步设置策略
比较常见的做法,当get缓存时,如果缓存不存在或者缓存过期,那么就回源到DB获取数据,并 设置缓存,最后返回数据,这些步骤都在主线程中操作完成,简单明了,但有个缺点,存在缓存 击穿风险,当缓存过期时,由于要同时查询DB并设置缓存,RT会较长。
(2)异步设置策略
当get缓存时,如果缓存不存在,那按同步策略走,当缓存存在但是过期时,主线程先返回过期缓存 数据,再另起线程,查询DB,更新缓存,这中间会判断是否有同key的缓存正在设置,保证同一时间 不会出现多请求同key重复设置。这种方案,单机避免了缓存击穿风险,当缓存过期,RT也短,缺点 就是会有额外的线程池耗资源,还有就是缓存过期时,那一瞬间返回的时过期的数据。

版本说明

  1. V1.0支持memcached客户端的实现(spy、xmemcached都支持)

Maven支持

<dependency>
    <groupId>com.xuanner</groupId>
    <artifactId>xcache-core</artifactId>
    <version>1.0</version>
</dependency>

使用说明

  1. client模块的API使用:

/**
 * 获取spy客户端
 *
 * @return
 */
public static CacheClient getSpyClient() {
    SpyClientConfig config = new SpyClientConfig();
    config.setHost("xxx");
    config.setPort(11211);
    config.setUsername("xxx");
    config.setPassword("xxx");
    return new CacheClientBuilder().config(config).build();
}

/**
 * 获取xmemcached客户端
 *
 * @return
 */
public static CacheClient getXmemcacheClient() {
    XMemcachedClientConfig config = new XMemcachedClientConfig();
    config.setHost("xxx");
    config.setPort(11211);
    config.setUsername("xxx");
    config.setPassword("xxx");
    return new CacheClientBuilder().config(config).build();
}

public class ClientTest {

    private CacheClient cacheClient;

    @Before
    public void setup() {
        cacheClient = getSpyClient();
    }

    @Test
    public void test() {
        //删除
        cacheClient.delete("testKey");
        //设置
        cacheClient.put("testKey", "testValue", 2000, TimeUnit.MILLISECONDS);
        //获取
        String testValue = (String) cacheClient.get("testKey");
    }

}
  1. cache模块的API使用:

/**
 * 缓存的全局配置,一般一个应用一个配置,可以用全局版本号控制全缓存失效
 *
 * @return
 */
public static GlobalCacheConfig getGlobalCacheConfig() {
    GlobalCacheConfig globalCacheConfig = new GlobalCacheConfig();
    globalCacheConfig.setAppName("xuannerApp");
    globalCacheConfig.setAppCacheVersion(1);
    return globalCacheConfig;
}

/**
 * 缓存的模块配置,表示需要缓存的一类数据,例如一个电商有商品数据,类目数据等,可以用模块的版本控制本模块的缓存失效
 *
 * @return
 */
public static ModuleCacheConfig getModuleCacheConfig() {
    ModuleCacheConfig moduleCacheConfig = new ModuleCacheConfig();
    moduleCacheConfig.setCacheName("itemData");
    moduleCacheConfig.setCacheVersion(1);
    moduleCacheConfig.setExpTime(2000);//超时时间
    return moduleCacheConfig;
}

/**
 * 当缓存不存在或者过期时,需要回源到DB查询时的查询接口
 *
 * @return
 */
public static CacheLoader getCacheLoader() {
    return new CacheLoader() {

        @Override
        public Map loadData(Collection keys) {
            System.out.println("多个loader...");
            Map key2DataMap = new HashMap<>();
            keys.forEach(key -> key2DataMap.put(key, key + "_data"));
            return null;
        }

        @Override
        public String loadData(String key) {
            System.out.println("单个loader...");
            return key + "_data";
        }
    };
}

/**
 * 构建一个缓存
 *
 * @param strategy
 * @return
 */
public static Cache getCache(String strategy) {
    return new CacheBuilder().setCacheClient(getSpyClient()).setCacheLoader(
            getCacheLoader()).setGlobalCacheConfig(getGlobalCacheConfig()).setModuleCacheConfig(
            getModuleCacheConfig()).build(strategy);
}

public class CacehTest {

    private Cache cache;

    @Before
    public void setup() {
        //ASYNC表示异步设置缓存策略,SIMPLE表示同步设置缓存策略
        cache = getCache(CacheBuilder.ASYNC);
    }

    @Test
    public void test() {
        //删除缓存
        cache.delete("testKey");
        
        //获取缓存,当缓存不存在,会触发CacheLoader接口获取数据,并自动设置缓存,返回结果
        cache.get("testKey");
        
        //设置缓存,会触发CacheLoader接口获取数据,并自动设置缓存
        cache.set("testKey");
    }
}

联系方式

  1. 姓名:徐安

  2. 邮箱:javaandswing@163.com

  3. QQ:349309307

  4. 个人博客:xuanner.com

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