緩存

更進(jìn)一步說(shuō)，RoadRantz所展示的數(shù)據(jù)對(duì)于實(shí)時(shí)性要求并不高。如果用戶在訪問站點(diǎn)時(shí)看到了稍微過時(shí)一點(diǎn)的帖子列表，并不會(huì)產(chǎn)生太多負(fù)面影響，他們會(huì)稍后再返回站點(diǎn)來(lái)查看更新的帖子列表，這樣做并不會(huì)有太大問題。

盡管如此，DAO每次收到關(guān)于帖子列表的請(qǐng)求時(shí)，都會(huì)訪問數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)獲得最新的數(shù)據(jù)（經(jīng)常會(huì)得到與上次請(qǐng)求一樣的數(shù)據(jù)）。

數(shù)據(jù)庫(kù)操作通常都是程序性能的最大瓶頸。對(duì)于負(fù)載很大的程序來(lái)說(shuō)，針對(duì)高度優(yōu)化的數(shù)據(jù)源進(jìn)行的最簡(jiǎn)單查詢都可能會(huì)產(chǎn)生性能問題。

均衡考慮數(shù)據(jù)變化的頻率以及查詢數(shù)據(jù)庫(kù)所付出的性能代價(jià)，總是從數(shù)據(jù)庫(kù)獲取最新數(shù)據(jù)似乎并不明智，而對(duì)頻繁訪問（但不頻繁更新）的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存則顯得更加合理。

這個(gè)方法就非常適合緩存。我們不可能讓時(shí)間倒轉(zhuǎn)，到過去的某一天來(lái)添加帖子。只要被查詢的不是今天，對(duì)其他任意一天進(jìn)行查詢而返回的帖子列表都是一樣的，也就沒有必要總是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作來(lái)返回過去某一天的帖子列表。我們只需查詢數(shù)據(jù)庫(kù)一次，然后就可以記住結(jié)果，以備下次查詢時(shí)使用。

下面我們來(lái)修改getRantsForDay()，使用某種自制形式的緩存：

public List<Rant> getRantsForDay(Date day) {
List<Rant> cachedResult =
rantCache.lookup("getRantsForDay", day);
if(cachedResult != null) {
return cachedResult;
}
cachedResult = getHibernateTemplate().find("from " + RANT +
" where postedDate = ?", day);
rantCache.store("getRantsForDay", day, cachedResult);
return cachedResult
}

這個(gè)版本的getRantsForDay()很不好用。這個(gè)方法的實(shí)際作用是查詢指定日期的帖子，但其中大量代碼都被用于處理緩存了。而且，它還沒有直接處理緩存的一些復(fù)雜情況，比如緩存過期、刷新或溢出。

幸運(yùn)的是，Spring程序有一種更優(yōu)雅的緩存解決方案。Spring Modules項(xiàng)目（http://springmodules.dev.）通過切面提供了緩存，它把通知應(yīng)用于Bean方法來(lái)透明地對(duì)其結(jié)果進(jìn)行緩存，而不是明確地指定要被緩存的方法。

如圖5.13所示，Spring Modules對(duì)于緩存的支持涉及到一個(gè)代理，它攔截對(duì)Spring管理的Bean的一個(gè)或多個(gè)方法的調(diào)用。當(dāng)一個(gè)被代理的方法被調(diào)用時(shí)，Spring Modules Cache首先查閱一個(gè)緩存來(lái)判斷這個(gè)方法是否已經(jīng)被使用同樣參數(shù)調(diào)用過，如果是，它會(huì)返回緩存里的值，實(shí)際的方法并不會(huì)被調(diào)用；否則，實(shí)際方法會(huì)被調(diào)用，其返回值會(huì)被保存到緩存里，以備方法下一次被調(diào)用時(shí)使用。

在這一小節(jié)里，我們將使用Spring Modules Cache為RoadRantz的DAO層添加緩存功能，這樣會(huì)讓程序具有更好的性能，讓繁忙的數(shù)據(jù)庫(kù)輕松一些。

5.7.1  配置緩存方案

雖然Spring Modules會(huì)提供一個(gè)代理來(lái)攔截方法并把結(jié)果保存到緩存，它并沒有提供一個(gè)實(shí)際的緩存解決方案，而是要依賴于第三方的緩存方案?？梢允褂玫姆桨赣卸鄠€(gè)，包括：

n    EHCache

n    GigaSpaces

n    JBoss Cache

n    JCS

n    OpenSymphony的OSCache

n    Tangosol的Coherence

我們?yōu)镽oadRantz程序選擇EHCache，主要是因?yàn)槲乙郧笆褂盟慕?jīng)驗(yàn)及能夠從www.ibibio.org的Maven倉(cāng)庫(kù)輕易獲得。無(wú)論使用哪個(gè)緩存方案，對(duì)于Spring Modules Cache的配置基本上都是一樣的。

首先要做的是新建一個(gè)Spring配置文件來(lái)聲明緩存。雖然可以把Spring Modules Cache配置放到RoadRantz程序加載的任意一個(gè)Spring上下文配置文件里，但最好還是把它們分開，所以我們要?jiǎng)?chuàng)建roadrantz-cache.xml來(lái)保存緩存的配置。

與Spring上下文配置文件一樣，roadrantz-cache.xml也以<beans>元素為根。但為了利用Spring Modules對(duì)EHCache的支持，我們要讓<beans>元素能夠識(shí)別ehcache命名空間：

<beans xmlns="http://www./schema/beans"
xmlns:xsi="http://www./2001/XMLSchema-instance"
xmlns:ehcache="http://www./schema/ehcache"
xsi:schemaLocation="http://www./schema/beans
http://www./schema/beans/spring-beans-2.0.xsd
http://www./schema/ehcache
http://www./schema/cache/
springmodules-ehcache.xsd">
…
</beans>

在使用EHCache作為緩存方案時(shí)，需要告訴Spring到哪里尋找EHCache配置文件^[5]，這正是<ehcache:config>元素的用途所在：

<ehcache:config configLocation="classpath:ehcache.xml" />

在此對(duì)configLocation屬性的設(shè)置告訴Spring從程序類路徑的根位置加載EHCache的配置。

配置EHCache

我們已經(jīng)配置了ehcache.xml文件，如程序清單5.12所示。

　程序清單5.12　在ehcache.xml里配置EHCache。

在這段代碼里，我們配置了兩個(gè)緩存讓EHCache進(jìn)行管理。<defulatCache>元素是必須有的，描述了在沒有找到其他緩存情況下所使用的緩存。<cache>元素定義了另一個(gè)緩存，可以在ehcache.xml里出現(xiàn)0次或多次（每次針對(duì)定義的一個(gè)緩存）。在此，我們只定義了rantzCache作為惟一的非默認(rèn)緩存。

對(duì)于RoadRantz程序，我們配置了一個(gè)默認(rèn)緩存（這是EHCache要求的），還配置了一個(gè)名為rantzCache的緩存作為主緩存。兩個(gè)緩存都設(shè)置為最多可以容納500個(gè)元素（不過期），訪問頻率最低的元素會(huì)被踢出，不允許磁盤溢出^[6]。

在Spring程序上下文里配置的EHCache之后，就可以聲明哪個(gè)Bean和方法應(yīng)該對(duì)結(jié)果進(jìn)行緩存。首先，我們來(lái)聲明一個(gè)代理來(lái)緩存RoadRantz DAO層里方法的返回值。

5.7.2  緩存的代理Bean

我們已經(jīng)知道HibernateRantDao里的getRantsForDay()方法很適合進(jìn)行緩存。再回到Spring上下文定義，我們要使用<ehcache:proxy>元素把一個(gè)代理包裹到HibernateRantDao，從而緩存從getRantsForDay()返回的全部?jī)?nèi)容：

<ehcache:proxy id="rantDao" refId="rantDaoTarget">
           <ehcache:caching methodName="getRantsForDay" cacheName="rantzCache" />
     </ehcache:proxy>

<ehcache:caching>元素聲明哪個(gè)方法要被攔截、其返回值要保存到哪個(gè)緩存。本例中，methodName被設(shè)置為getRantsForDay()，要使用的緩存是rantzCache。

我們可以根據(jù)需要在<ehcache:proxy>里聲明多個(gè)<ehcache:cacing>來(lái)描述Bean方法的緩存。我們可以讓一個(gè)<ehcache:caching>用于所有被緩存的方法，也可以使用通配符為一個(gè)<ehcache:caching>元素指定多個(gè)方法。比如下面的<ehcache:caching>元素會(huì)代理緩存全部名稱由get開頭的方法：

<ehcache:caching methodName="get*" cacheName="rantzCache" />

把數(shù)據(jù)放到緩存里只完成了一半的工作。在經(jīng)過一段時(shí)間之后，緩存里一定會(huì)包含大量數(shù)據(jù)，其中很多已經(jīng)沒有意義了。最后，這些數(shù)據(jù)應(yīng)該被清出緩存，數(shù)據(jù)緩存周期重新開始。下面我們來(lái)看一看如何在方法調(diào)用時(shí)刷新緩存。

刷新緩存

<ehcache:caching>元素聲明的是要向緩存中添加數(shù)據(jù)的方法，而<ehcache:flushing>元素聲明了會(huì)清空緩存的方法。舉例來(lái)說(shuō)，假設(shè)我們想在saveRant()方法被調(diào)用時(shí)清空rantzCache緩存，那么就應(yīng)該使用如下的<ehcache:flushing>元素：

<ehcache:flushing methodName="saveRant" cacheName="rantzCache" />

在默認(rèn)情況下，cacheName屬性里指定的緩存會(huì)在methodName被調(diào)用之后清空，但利用when屬性可以指定清空的時(shí)機(jī)：

<ehcache:flushing methodName="saveRant" cacheName="rantzCache" when="before" />

把when屬性設(shè)置為before可以讓緩存在saveRant()被調(diào)用之前清空。

聲明一個(gè)被代理的內(nèi)部Bean

注意<ehcache:proxy>的id和refId屬性。由<ehcache:proxy>生成的代理的id是rantDao，然而這是HibernateRantDao Bean的id，因此，我們需要把這個(gè)真正的Bean重命名為rantDaoTarget（由refId屬性指定）。（這與傳統(tǒng)Spring AOP代理及其目標(biāo)的命名方式是一樣的，詳情請(qǐng)見4.2.3小節(jié)。）

如果覺得id/refId組合有些奇怪，我們還可以把目標(biāo)Bean聲明為<ehcache:proxy>的內(nèi)部Bean。舉例來(lái)說(shuō)，下面就是把HibernateRantDao配置為一個(gè)內(nèi)部Bean的<ehcache:proxy>：

<ehcache:proxy id="rantDao">
          <bean class="com.roadrantz.dao.HibernateRantDao">
             <property name="sessionFactory" ref="sessionFactory" />
          </bean>
          <ehcache:caching methodName="getRantsForDay" cacheName="rantzCache" />
     </ehcache:proxy>

即使使用了內(nèi)部Bean，我們?nèi)匀恍枰獮槊總€(gè)要代理的Bean聲明一個(gè)<ehcache:proxy>元素，為方法聲明一個(gè)或多個(gè)<ehcache:caching>元素。對(duì)于簡(jiǎn)單程序來(lái)說(shuō)，這樣做不會(huì)有什么問題，但隨著代理緩存Bean和方法的數(shù)量不斷增加，這將意味著Spring配置里越來(lái)越多的XML。

如果對(duì)內(nèi)部Bean的方法仍然感到不快，或是需要代理多個(gè)要緩存的Bean，我們可以考慮使用Spring Modules對(duì)注解聲明緩存的支持。接下來(lái)，讓我們忘記<ehcache:proxy>，看一看Spring Modules如何支持注解驅(qū)動(dòng)的緩存。

5.7.3  注解驅(qū)動(dòng)的緩存

除了前面介紹的基于XML的緩存配置，Spring Modules還支持使用代碼級(jí)元數(shù)據(jù)聲明緩存。這種支持有兩種形式：

    Java 5注解：如果目標(biāo)環(huán)境是Java 5平臺(tái)，這就是很理想的解決方案。

    Jakarta公共屬性：如果目標(biāo)環(huán)境是Java 5以前的平臺(tái)，就應(yīng)該選擇它。

對(duì)于RoadRantz程序來(lái)說(shuō)，其目標(biāo)環(huán)境是Java 5，所以我們要使用Java 5注解來(lái)聲明DAO層的緩存。對(duì)于緩存，Spring Modules提供了兩個(gè)注解：

    @Cacheable：聲明一個(gè)方法的返回值應(yīng)該被緩存。

    @CacheFlush：聲明一個(gè)方法是清空緩存的觸發(fā)器。

利用@Cacheable注解，我們可以像下面這樣把getRantsForDay()聲明為要被緩存的：

@Cacheable(modelId="rantzCacheModel")
        public List<Rant> getRantsForDay(Date day) {
        return getHibernateTemplate().find("from " + RANT +
        " where postedDate = ?", day);
     }

modelId屬性指定用于緩存方法返回值的模型，稍后我們介紹說(shuō)明如何定義緩存模型，現(xiàn)在先來(lái)看一看如何使用@CacheFlush來(lái)指定saveRant()被調(diào)用時(shí)的緩存清空操作：

@CacheFlush(modelId="rantzFlushModel")
     public void saveRant(Rant rant) {
            getHibernateTemplate().saveOrUpdate(rant);
     }

modelId屬性指定的刷新模型會(huì)在saveRant()方法被調(diào)用時(shí)被清空。

既然說(shuō)到緩存模型和刷新模型，那么它們是從何而來(lái)的呢？<ehcache:annotateions>元素被用于啟動(dòng)Spring Modules對(duì)注解的支持，我們會(huì)在roadrantzcache.xml文件里像下面這樣配置它：

<ehcache:annotations>
        <ehcache:caching id="rantzCacheModel"  cacheName="rantzCache" />
    </ehcache:annotations>

在<ehcache:annotateions>元素里，必須配置至少一個(gè)<ehcache:caching>元素，它就定義了一個(gè)緩存模型。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，緩存模型基本上就是對(duì)ehcache.xml里配置的一個(gè)緩存的引用。本例中，我們把rantzCacheModel與名為rantzCache的緩存關(guān)聯(lián)起來(lái)，這樣一來(lái)，任何modelId是rantzCacheModel的@Cacheable都會(huì)使用名為rantzCache的緩存。

刷新模型與緩存模型相當(dāng)類似，只是它引用的是要被刷新的緩存。下面使用<ehcache:flushing>元素創(chuàng)建一個(gè)名為rantzFlushModel的刷新模型：

<ehcache:annotations>
           <ehcache:caching id="rantzCacheModel" cacheName="rantzCache" />
           <ehcache:flushing id="rantzFlushModel" cacheName="rantzCache" />
    </ehcache:annotations>

設(shè)置緩存模型與刷新模型的不同之處在于，刷新模型不僅決定要清空哪個(gè)緩存，還決定了何時(shí)清空。在默認(rèn)情況下，緩存是在@CacheFlush注解的方法被調(diào)用之后清空的，但我們可以通過指定<ehcache:flushing>的when屬性來(lái)改變：

<ehcache:annotations>
            <ehcache:caching id="rantzCacheModel" cacheName="rantzCache" />
            <ehcache:flushing id="rantzFlushModel" cacheName="rantzCache" when="before" />
     </ehcache:annotations>

把when屬性設(shè)置為before之后，緩存就會(huì)@CacheFlush注解的方法被調(diào)用之前清空。