本地缓存

MrJason...大约 4 分钟

本地缓存

重要说明：

① 由于大家普遍反馈，“本地缓存”学习成本太高，一般 Redis 缓存足够满足大多数场景的性能要求，所以基本使用 Spring Cache + Redis 所替代。

也因此，本章节更多的，是讲解如何在项目中使用本地缓存。如果你不需要本地缓存，可以忽略本章节。

② 项目中还保留了部分地方使用本地缓存，例如说：短信客户端、文件客户端、敏感词等。主要原因是，它们是“有状态”的 Java 对象，无法缓存到 Redis 中。

系统使用本地缓存，提升公用逻辑的执行性能。例如说：

租户模块 (opens new window)缓存租户信息，每次 RESTful API 校验租户是否禁用、过期时，无需读库。
部门模块 (opens new window)缓存部门信息，每次数据权限校验时，无需读库。
权限模块 (opens new window)缓存权限信息，每次功能权限校验时，无需读库。

#1. 实现原理

本地缓存的实现，一共有两步，如下图所示：

项目启动时，初始化缓存：从数据库中读取数据，写入到本地缓存（例如说一个 Map 对象）
数据变化时，实时刷新缓存：（例如说通过管理后台修改数据）重新从数据库中读取数据，重新写入到本地缓存

#2. 实战案例

以角色模块 (opens new window)为例，讲解如何实现角色信息的本地缓存。

#2.1 初始化缓存

① 在 RoleService (opens new window)接口中，定义 #initLocalCache() 方法。代码如下：

// RoleService.java

/**
 * 初始化角色的本地缓存
 */
void initLocalCache();

为什么要定义接口方法？

稍后实时刷新缓存时，会调用 RoleService 接口的该方法。

② 在 RoleServiceImpl (opens new window)类中，实现 #initLocalCache() 方法，通过 @PostConstruct 注解，在项目启动时进行本地缓存的初始化。代码如下：

// RoleServiceImpl.java

/**
 * 角色缓存
 * key：角色编号 {@link RoleDO#getId()}
 *
 * 这里声明 volatile 修饰的原因是，每次刷新时，直接修改指向
 */
@Getter
private volatile Map<Long, RoleDO> roleCache;

/**
 * 初始化 {@link #roleCache} 缓存
 */
@Override
@PostConstruct
public void initLocalCache() {
    // 注意：忽略自动多租户，因为要全局初始化缓存
    TenantUtils.executeIgnore(() -> {
        // 第一步：查询数据
        List<RoleDO> roleList = roleMapper.selectList();
        log.info("[initLocalCache][缓存角色，数量为:{}]", roleList.size());
    
        // 第二步：构建缓存
        roleCache = CollectionUtils.convertMap(roleList, RoleDO::getId);
    });
}

疑问：为什么使用 TenantUtils 的 executeIgnore 方法来执行逻辑？

由于 RoleDO 是多租户隔离，如果使用 TenantUtils 方法，会导致缓存刷新时，只加载某个租户的角色数据，导致本地缓存的错误。

所以，如果缓存的数据不存在多租户隔离的情况，可以不使用 TenantUtils 方法！！！！

#2.2 实时刷新缓存

为什么需要使用 Redis Pub/Sub 来实时刷新缓存？考虑到高可用，线上会部署多个 JVM 实例，需要通过 Redis 广播到所有实例，实现本地缓存的刷新。

友情提示：

Redis Pub/Sub 的使用与讲解，可见《开发指南 —— 消息队列》文档。

#2.2.1 RoleRefreshMessage

新建 RoleRefreshMessage (opens new window)类，角色数据刷新 Message。代码如下：

@Data
@EqualsAndHashCode(callSuper = true)
public class RoleRefreshMessage extends AbstractChannelMessage {

    @Override
    public String getChannel() {
        return "system.role.refresh";
    }

}

#2.2.2 RoleProducer

① 新建 RoleProducer (opens new window)类，RoleRefreshMessage 的 Producer 生产者。代码如下：

@Component
public class RoleProducer {

    @Resource
    private RedisMQTemplate redisMQTemplate;

    /**
     * 发送 {@link RoleRefreshMessage} 消息
     */
    public void sendRoleRefreshMessage() {
        RoleRefreshMessage message = new RoleRefreshMessage();
        redisMQTemplate.send(message);
    }

}

② 在数据的新增 / 修改 / 删除等写入操作时，需要使用 RoleProducer 发送消息。如下图所示：

#2.2.3 RoleRefreshConsumer

新建 RoleRefreshConsumer (opens new window)类，RoleRefreshMessage 的 Consumer 消费者，刷新本地缓存。代码如下：

@Component
@Slf4j
public class RoleRefreshConsumer extends AbstractChannelMessageListener<RoleRefreshMessage> {

    @Resource
    private RoleService roleService;

    @Override
    public void onMessage(RoleRefreshMessage message) {
        log.info("[onMessage][收到 Role 刷新消息]");
        roleService.initLocalCache();
    }

}