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第八章 企业项目开发-分布式缓存memcached

热度:559   发布时间:2016-04-22 19:19:13.0
第八章 企业项目开发--分布式缓存memcached

注意:本节代码基于《第七章 企业项目开发--本地缓存guava cache

1、本地缓存的问题

  • 本地缓存速度一开始高于分布式缓存,但是随着其缓存数量的增加,所占内存越来越大,系统运行内存越来越小,最后系统会被拖慢(这一点与第二点联系起来)
  • 本地缓存存于本机,其缓存数量与大小受本机内存大小限制
  • 本地缓存存于本机,其他机器的访问不到这样的缓存

解决方案:分布式缓存

  • Jboss cache:缓存还存于本机,但是会同步更新到其他机器(解决了第三个问题,解决不了第一和第二个问题),如果缓存机器数量很多,同步更新很耗时
  • memcached:缓存存于其他机器,理论上缓存数量与大小无限(因为集群可伸缩),且不需要同步,所以即使缓存机器数量很多,也无所谓,但是这样就会造成单点故障问题,最简单易行的解决方案是缓存备份,即缓存至少存两份。

 

2、memcached Java客户端的选用

当下常用的三种memcached Java客户端:

  • Memcached Client for Java:memcached官方提供,基于Java BIO实现
  • SpyMemcached:基于Java NIO
  • XMemcached:基于Java NIO,并发性能优于XMemcached,实际上SpyMemcached性能也很高

三者的实验比较结果:

http://xmemcached.googlecode.com/svn/trunk/benchmark/benchmark.html

所以,我们选用XMemcached来实现客户端的编写。

 

3、代码

在原来的代码结构上,我增加了一个ssmm0-cache模块,专门用于放置分布式缓存相关(memcached、redis、spring cache)的代码。

项目整体结构:

说明:怎样新建maven项目,并加入原来项目,最后引入eclipse,见第一章《第一章 企业项目开发--maven+springmvc+spring+mybatis+velocity整合

 

3.1、ssmm0

pom.xml

  1 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>  2 <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"  3     xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/maven-v4_0_0.xsd">  4   5     <modelVersion>4.0.0</modelVersion>  6   7     <groupId>com.xxx</groupId>  8     <artifactId>ssmm0</artifactId>  9     <version>1.0-SNAPSHOT</version> 10  11     <name>ssmm0</name> 12     <packaging>pom</packaging><!-- 父模块 --> 13  14     <!-- 管理子模块 --> 15     <modules> 16         <module>userManagement</module><!-- 具体业务1-人员管理系统 --> 17         <module>data</module><!-- 封装数据操作 --> 18         <module>cache</module><!-- 缓存模块 --> 19     </modules> 20  21     <properties> 22         <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding> 23         <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding> 24     </properties> 25  26     <!-- dependencyManagement不会引入实际的依赖,只是作为一个依赖池,供其和其子类使用 --> 27     <dependencyManagement> 28         <dependencies> 29             <!-- json --> 30             <dependency> 31                 <groupId>com.alibaba</groupId> 32                 <artifactId>fastjson</artifactId> 33                 <version>1.1.39</version> 34             </dependency> 35             <!-- servlet --> 36             <dependency> 37                 <groupId>javax.servlet</groupId> 38                 <artifactId>javax.servlet-api</artifactId> 39                 <version>3.0.1</version> 40                 <scope>provided</scope> 41             </dependency> 42             <!-- spring --> 43             <dependency> 44                 <groupId>org.springframework</groupId> 45                 <artifactId>spring-core</artifactId> 46                 <version>3.2.6.RELEASE</version> 47             </dependency> 48             <dependency> 49                 <groupId>org.springframework</groupId> 50                 <artifactId>spring-beans</artifactId> 51                 <version>3.2.6.RELEASE</version> 52             </dependency> 53             <dependency> 54                 <groupId>org.springframework</groupId> 55                 <artifactId>spring-context</artifactId> 56                 <version>3.2.6.RELEASE</version> 57             </dependency> 58             <dependency> 59                 <groupId>org.springframework</groupId> 60                 <artifactId>spring-web</artifactId> 61                 <version>3.2.6.RELEASE</version> 62             </dependency> 63             <dependency> 64                 <groupId>org.springframework</groupId> 65                 <artifactId>spring-webmvc</artifactId> 66                 <version>3.2.6.RELEASE</version> 67             </dependency> 68             <!-- 这个是使用velocity的必备包 --> 69             <dependency> 70                 <groupId>org.springframework</groupId> 71                 <artifactId>spring-context-support</artifactId> 72                 <version>3.2.6.RELEASE</version> 73             </dependency> 74             <!-- mysql --> 75             <dependency> 76                 <groupId>mysql</groupId> 77                 <artifactId>mysql-connector-java</artifactId> 78                 <version>5.1.27</version> 79                 <scope>runtime</scope> 80             </dependency> 81             <!-- 数据源 --> 82             <dependency> 83                 <groupId>org.apache.tomcat</groupId> 84                 <artifactId>tomcat-jdbc</artifactId> 85                 <version>7.0.47</version> 86             </dependency> 87             <!-- mybatis --> 88             <dependency> 89                 <groupId>org.mybatis</groupId> 90                 <artifactId>mybatis</artifactId> 91                 <version>3.1.1</version> 92             </dependency> 93             <dependency> 94                 <groupId>org.mybatis</groupId> 95                 <artifactId>mybatis-spring</artifactId> 96                 <version>1.1.1</version> 97             </dependency> 98             <!-- velocity --> 99             <dependency>100                 <groupId>org.apache.velocity</groupId>101                 <artifactId>velocity</artifactId>102                 <version>1.5</version>103             </dependency>104             <dependency>105                 <groupId>velocity-tools</groupId>106                 <artifactId>velocity-tools-generic</artifactId>107                 <version>1.2</version>108             </dependency>109             <!-- 用于加解密 -->110             <dependency>111                 <groupId>commons-codec</groupId>112                 <artifactId>commons-codec</artifactId>113                 <version>1.7</version>114             </dependency>115             <dependency>116                 <groupId>org.bouncycastle</groupId>117                 <artifactId>bcprov-jdk15on</artifactId>118                 <version>1.47</version>119             </dependency>120             <!-- 集合工具类 -->121             <dependency>122                 <groupId>org.apache.commons</groupId>123                 <artifactId>commons-collections4</artifactId>124                 <version>4.0</version>125             </dependency>126             <!-- 字符串处理类 -->127             <dependency>128                 <groupId>org.apache.commons</groupId>129                 <artifactId>commons-lang3</artifactId>130                 <version>3.4</version>131             </dependency>132             <!-- http -->133             <dependency>134                 <groupId>org.apache.httpcomponents</groupId>135                 <artifactId>httpclient</artifactId>136                 <version>4.2.6</version>137             </dependency>138         </dependencies>139     </dependencyManagement>140 141     <!-- 引入实际依赖 -->142     <dependencies>143         <!-- json -->144         <dependency>145             <groupId>com.alibaba</groupId>146             <artifactId>fastjson</artifactId>147         </dependency>148         <!-- spring -->149         <dependency>150             <groupId>org.springframework</groupId>151             <artifactId>spring-core</artifactId>152         </dependency>153         <dependency>154             <groupId>org.springframework</groupId>155             <artifactId>spring-beans</artifactId>156         </dependency>157         <dependency>158             <groupId>org.springframework</groupId>159             <artifactId>spring-context</artifactId>160         </dependency>161         <!-- 集合工具类 -->162         <dependency>163             <groupId>org.apache.commons</groupId>164             <artifactId>commons-collections4</artifactId>165         </dependency>166         <!-- 字符串处理类 -->167         <dependency>168             <groupId>org.apache.commons</groupId>169             <artifactId>commons-lang3</artifactId>170         </dependency>171     </dependencies>172 173     <build>174         <resources>175             <!-- 这里配置了这一块儿true,才可以让指定文件(这里是src/main/resources/spring-data.xml)读到pom.xml中的配置信息 176                 , 值得注意的是,如果src/main/resources下还有其他文件,而你不想让其读pom.xml, 你还必须得把src/main/resources下的其余文件再配置一遍,配置为false(不可读pom.xml), 177                 如下边的注释那样,否则,会报这些文件找不到的错误 178             -->179             <resource>180                 <directory>src/main/resources</directory>181                 <filtering>true</filtering>182                 <includes>183                     <include>*.xml</include>184                     <include>*.properties</include>185                 </includes>186             </resource>187             <!-- 188             <resource> 189                 <directory>src/main/resources</directory> 190                 <filtering>false</filtering>   191                 <includes> 192                     <include>*.properties</include> 193                 </includes> 194             </resource> 195             -->196             <resource> 197                 <directory>src/main/resources</directory> 198                 <filtering>false</filtering>   199                 <includes> 200                 <!-- 这里如果不加这一条,那么在spring-data.xml中配置的xml将找不到classpath:mapper/admin/AdminMapper.xml -->201                     <include>mapper/**/*.xml</include> 202                 </includes> 203             </resource> 204         </resources>205     </build>206 207     <!-- 208         profiles可以定义多个profile,然后每个profile对应不同的激活条件和配置信息,从而达到不同环境使用不同配置信息的效果 209         注意两点: 210         1)<activeByDefault>true</activeByDefault>这种情况表示服务器启动的时候就采用这一套env(在这里,就是prod) 211         2)当我们启动服务器后,想采用开发模式,需切换maven的env为dev,如果env的配置本身就是dev,需要将env换成rc或prod,点击apply,然后再将env切换成dev,点击apply才行 212     -->213     <profiles>214         <!-- 开发env -->215         <profile>216             <id>dev</id>217             <activation>218                 <!-- 这里为了测试方便,改为了true,在上线的时候一定要改成false,否则线上使用的就是这一套dev的环境了 -->219                 <activeByDefault>true</activeByDefault>220                 <property>221                     <name>env</name>222                     <value>dev</value>223                 </property>224             </activation>225             <properties>226                 <env>dev</env>227 228                 <jdbc.driverClassName>com.mysql.jdbc.Driver</jdbc.driverClassName>229                 <!--230                      对于jdbc.url中内容的配置,如果需要配置 &amp;时,有两种方法:231                     1)如下边这样,使用<![CDATA[XXX]]>包起来 232                     2)使用jdbc.properties文件来读取此pom.xml,然后spring.xml再读取jdbc.properties文件 显然,前者更方便,而且还省了一个jdbc.properties的文件,但是,有的时候,还是会用后者的; 233                     在使用后者的时候,注意三点:234                     1)需要修改上边的build中的内容 235                     2)需要在spring.xml中配置<context:property-placeholder location="classpath:jdbc.properties"/> 236                     3)将jdbc.properties放在ssmm0-data项目中,之后需要将ssmm0-data项目的env配置为dev 237                 -->238                 <jdbc.url><![CDATA[jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/blog?zeroDateTimeBehavior=convertToNull&amp;useUnicode=true&amp;characterEncoding=utf-8]]></jdbc.url>239                 <jdbc.username>root</jdbc.username>240                 <jdbc.password>123456</jdbc.password>241                 242                 <!-- memcache,多台服务器之间需要使用空格隔开,而不要使用英文逗号隔开,因为Xmemcached的AddrUtil源码是根据空格隔开的 -->243                 <memcached.servers><![CDATA[127.0.0.1:11211]]></memcached.servers>244                 <memcached.max.client>10</memcached.max.client><!-- 最多的客户端数 -->245                 <memcached.expiretime>900</memcached.expiretime><!-- 过期时间900s -->246                 <memcached.hash.consistent>true</memcached.hash.consistent><!-- 是否使用一致性hash算法 -->247                 <memcached.connection.poolsize>1</memcached.connection.poolsize><!-- 每个客户端池子的连接数 -->248                 <memcached.op.timeout>2000</memcached.op.timeout><!-- 操作超时时间 -->249             </properties>250         </profile>251         <!-- 预上线env -->252         <profile>253             <id>rc</id>254             <activation>255                 <activeByDefault>false</activeByDefault>256                 <property>257                     <name>env</name>258                     <value>rc</value>259                 </property>260             </activation>261             <properties>262                 <env>rc</env>263 264                 <jdbc.driverClassName>com.mysql.jdbc.Driver</jdbc.driverClassName>265                 <!-- 假设的一个地址 -->266                 <jdbc.url><![CDATA[jdbc:mysql://10.10.10.100:3306/blog?zeroDateTimeBehavior=convertToNull&amp;useUnicode=true&amp;characterEncoding=utf-8]]></jdbc.url>267                 <jdbc.username>root2</jdbc.username>268                 <jdbc.password>1234562</jdbc.password>269             </properties>270         </profile>271         <!-- 线上env -->272         <profile>273             <id>prod</id>274             <activation>275                 <!-- 这里为了测试方便,改为了false,在上线的时候一定要改成true,否则线上使用的就不是这一套环境了 -->276                 <activeByDefault>false</activeByDefault>277                 <property>278                     <name>env</name>279                     <value>prod</value>280                 </property>281             </activation>282             <properties>283                 <env>prod</env>284 285                 <jdbc.driverClassName>com.mysql.jdbc.Driver</jdbc.driverClassName>286                 <!-- 假设的一个地址 -->287                 <jdbc.url><![CDATA[jdbc:mysql://99.99.99.999:3307/blog?zeroDateTimeBehavior=convertToNull&amp;useUnicode=true&amp;characterEncoding=utf-8]]></jdbc.url>288                 <jdbc.username>sadhijhqwui</jdbc.username>289                 <jdbc.password>zxczkchwihcznk=</jdbc.password>290             </properties>291         </profile>292     </profiles>293 </project>
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说明:这里给出了完整版,实际上只做了以下5点改动:

  • 新增cache子module
  • 引入了commons-lang3的jar包,该jar封装了一些对于字符串的处理方法,eg.isBlank()
  • <resources>部分因为要将该pom.xml中的配置读取到ssmm0-cache模块的properties文件中去,所以添加了过滤目录
  • 在dev环境下配置了与memcached相关的服务器列表及参数
  • 最后一点,只是为了测试方便,将dev设为默认选用的环境,而prod不是,在实际上线之前,一定要改回来

注意:

  • 在pom.xml中配置memcached服务器列表时,要以"ip1:port1 ip2:port2..."这样的形式,即每台服务器之间用空格隔开,这与Xmemcached的AddrUtil读取服务器列表的方式有关。

 

3.2、ssmm0-cache

模块结构:

3.2.1、pom.xml

 1 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> 2 <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 3     xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/maven-v4_0_0.xsd"> 4  5     <modelVersion>4.0.0</modelVersion> 6  7     <!-- 指定父模块 --> 8     <parent> 9         <groupId>com.xxx</groupId>10         <artifactId>ssmm0</artifactId>11         <version>1.0-SNAPSHOT</version>12     </parent>13 14     <groupId>com.xxx.ssmm0</groupId>15     <artifactId>ssmm0-cache</artifactId>16 17     <name>ssmm0-cache</name>18     <packaging>jar</packaging>19 20     <!-- 引入实际依赖 -->21     <dependencies>22         <!-- memcached -->23         <dependency>24             <groupId>com.googlecode.xmemcached</groupId>25             <artifactId>xmemcached</artifactId>26             <version>1.4.3</version>27         </dependency>28     </dependencies>29 </project>
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说明:在该pom.xml中引入了xmemcached的jar包,注意该jar依赖于slf4j.jar,如果不是用maven的话,需要手动导入slf4j.jar,但是用maven的话,maven自己会导入相关的依赖包。

3.2.2、cache_config.properties

 1 #memcached配置# 2 #memcached服务器集群 3 memcached.servers = ${memcached.servers} 4 #缓存过期时间 5 memcached.expiretime = ${memcached.expiretime} 6 #是否使用一致性hash算法 7 memcached.hash.consistent = ${memcached.hash.consistent} 8 #memcached的最大客户端数量 9 memcached.max.client = ${memcached.max.client}10 #每个客户端池子的连接数11 memcached.connection.poolsize = ${memcached.connection.poolsize}12 #操作超时时间13 memcached.op.timeout = ${memcached.op.timeout}
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说明:这里需要从根pom.xml(即ssmm0的pom.xml)中读取信息,所以在根pom.xml的资源过滤部分有相关的修改

3.2.3、FileUtil.java

 1 package com.xxx.cache.util; 2  3 import java.io.IOException; 4 import java.io.InputStream; 5 import java.util.Properties; 6  7 import org.apache.commons.lang3.math.NumberUtils; 8  9 /**10  * 文件操作工具类11  */12 public class FileUtil {13     14     /**15      * 加载属性文件*.properties16      * @param fileName 不是属性全路径名称,而是相对于类路径的名称17      */18     public static Properties loadProps(String fileName){19         Properties props = null;20         InputStream is = null;21         22         try {23             is = Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResourceAsStream(fileName);//获取类路径下的fileName文件,并且转化为输入流24             if(is != null){25                 props = new Properties();26                 props.load(is);    //加载属性文件27             }28         } catch (Exception e) {29             e.printStackTrace();30         }finally{31             if(is!=null){32                 try {33                     is.close();34                 } catch (IOException e) {35                     e.printStackTrace();36                 }37             }38         }39         40         return props;41     }42     43     /*44      * 从属性文件中获取int型数据45      */46     public static int getInt(Properties props, String key, int defaultValue){47         int value = defaultValue;48         if(props.containsKey(key)){                                //属性文件中是否包含给定键值49             value = NumberUtils.toInt(props.getProperty(key), defaultValue);//从属性文件中取出给定键值的value,并且转换为int型50         }51         return value;52     }53     54     /*55      * 从属性文件中获取long型数据56      */57     public static long getLong(Properties props, String key, long defaultValue){58         long value = defaultValue;59         if(props.containsKey(key)){                                //属性文件中是否包含给定键值60             value = NumberUtils.toLong(props.getProperty(key), defaultValue);//从属性文件中取出给定键值的value,并且转换为int型61         }62         return value;63     }64     65     /*66      * 从属性文件中获取boolean型数据67      */68     public static boolean getBoolean(Properties props, String key, boolean defaultValue){69         boolean value = defaultValue;70         if(props.containsKey(key)){                                //属性文件中是否包含给定键值71             value = toBoolean(props.getProperty(key), defaultValue);72         }73         return value;74     }75     76     77     public static boolean toBoolean(String str, boolean defaultValue) {78         if(str == null) {79             return defaultValue;80         }81         return Boolean.parseBoolean(str);82     }83     84     /**85      * 测试86      */87     public static void main(String[] args) {88         Properties props = FileUtil.loadProps("cache_config.properties");89         //System.out.println(props);90         System.out.println(props.getProperty("memcached.servers", "123"));//从属性文件中读取string91         System.out.println(FileUtil.getInt(props, "httpclient.max.conn.per.route2", 10));//属性文件中没有这个key92     }93 }
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说明:对于该类的介绍与注意点,参看"Java文件相关"系列的《第一章 属性文件操作工具类

在该类中,添加了一些方法

  • 从属性文件中将String转化为long型数据,与String转int一样,使用NumberUtil即可
  • 从属性文件中将String转化为Boolean型数据,直接参考NumberUtil的相关源代码进行编写即可
  • 从属性文件中读取String,props.getProperties(String key, String defaultValue)即可

注意:

  • 如果直接运行该类中的main方法来读取properties文件中由根pom.xml传来的参数,可能读取不到;可以通过后边的MemcachedUtil中的main方法来获取,或者直接通过最后的浏览器访问来获取就好

3.2.4、CachePrefix.java

 1 package com.xxx.cache.util; 2  3 /** 4  * 在该类中定义一些缓存的前缀 5  * 方式: 6  * 1、定义一个类,在其中添加静态常量 7  * 2、使用枚举类(这是最好的方式) 8  * 作用: 9  * 1、防止缓存键值重复(通常情况下,每一种业务对应一种前缀)10  * 2、可以起到根据前缀分类的作用11  * 后者主要是在memcached中实现类似于redis的实现。12  */13 public enum CachePrefix {14     USER_MANAGEMENT,    //人员管理业务类缓存前缀15     HOTEL_MANAGEMENT;    //酒店管理业务类缓存前缀16 }
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说明:在该类中定义一些缓存的前缀

作用:

  • 防止缓存键值重复(通常情况下,每一种业务对应一种前缀
  • 以起到根据前缀分类的作用(后者主要是在memcached中实现类似于redis的实现),但是其实memcached可以通过使用命名空间来实现分类,具体的参看我的"Java缓存相关"系列中后续的文章

注意:定义常量类有两种方式

  • 普通类,里边使用static final常量
  • 枚举类(推荐),这里就是使用了枚举类

关于枚举类与普通类做常量类的优缺点对比,查看《effective Java:第二版》第30条,或者参考我"Java高效使用"系列中后续的文章

3.2.5、MemcachedUtil

  1 package com.xxx.cache.memcached;  2   3 import java.io.IOException;  4 import java.util.HashMap;  5 import java.util.Map;  6 import java.util.Properties;  7 import java.util.concurrent.TimeoutException;  8   9 import org.apache.commons.lang3.StringUtils; 10  11 import com.xxx.cache.util.CachePrefix; 12 import com.xxx.cache.util.FileUtil; 13  14  15 import net.rubyeye.xmemcached.MemcachedClient; 16 import net.rubyeye.xmemcached.MemcachedClientBuilder; 17 import net.rubyeye.xmemcached.XMemcachedClientBuilder; 18 import net.rubyeye.xmemcached.command.BinaryCommandFactory; 19 import net.rubyeye.xmemcached.exception.MemcachedException; 20 import net.rubyeye.xmemcached.impl.KetamaMemcachedSessionLocator; 21 import net.rubyeye.xmemcached.transcoders.CompressionMode; 22 import net.rubyeye.xmemcached.transcoders.SerializingTranscoder; 23 import net.rubyeye.xmemcached.utils.AddrUtil; 24  25 /** 26  * memcached工具类(基于Xmemcached实现) 27  */ 28 public class MemcachedUtil { 29     private static Map<Integer, MemcachedClient> clientMap  30                         = new HashMap<Integer, MemcachedClient>();//client的集合 31     private static int maxClient = 3; 32     private static int expireTime = 900;//900s(默认的缓存过期时间) 33     private static int maxConnectionPoolSize = 1;//每个客户端池子的连接数 34     private static long op_time = 2000L;//操作超时时间 35      36     private static final String KEY_SPLIT = "-";//用于隔开缓存前缀与缓存键值 37      38     /** 39      * 构建MemcachedClient的map集合 40      */ 41     static{ 42         //读取配置文件 43         Properties props = FileUtil.loadProps("cache_config.properties"); 44         String servers = props.getProperty("memcached.servers", "127.0.0.1:11211");//获取memcached servers集合 45         maxClient = FileUtil.getInt(props, "", maxClient); 46         expireTime = FileUtil.getInt(props, "memcached.expiretime", expireTime); 47         maxConnectionPoolSize = FileUtil.getInt(props, "memcached.connection.poolsize", maxConnectionPoolSize); 48         op_time = FileUtil.getLong(props, "memcached.op.timeout", op_time); 49          50         if(StringUtils.isNotBlank(servers)){ 51             MemcachedClientBuilder builder = new XMemcachedClientBuilder(AddrUtil.getAddresses(servers)); 52             builder.setConnectionPoolSize(1);//这个默认也是1 53             builder.setSessionLocator(new KetamaMemcachedSessionLocator(true));//使用一致性hash算法 54              55             SerializingTranscoder transcoder = new SerializingTranscoder(1024*1024);//序列化转换器,指定最大的数据大小1M 56             transcoder.setCharset("UTF-8");//默认为UTF-8,这里可去掉 57             transcoder.setCompressionThreshold(1024*1024);//单位:字节,压缩边界值,任何一个大于该边界值(这里是:1M)的数据都要进行压缩 58             transcoder.setCompressionMode(CompressionMode.GZIP);//压缩算法 59              60             builder.setTranscoder(transcoder); 61             builder.setCommandFactory(new BinaryCommandFactory());//命令工厂 62              63             //构建10个MemcachedCient,并放入clientMap 64             for(int i=0;i<maxClient;i++){ 65                 try { 66                     MemcachedClient client = builder.build(); 67                     client.setOpTimeout(op_time);//设置操作超时时间,默认为1s 68                     clientMap.put(i, client); 69                 } catch (IOException e) { 70                     e.printStackTrace(); 71                 } 72             } 73         } 74     } 75      76     /** 77      * 从MemcachedClient中取出一个MemcachedClient 78      */ 79     public static MemcachedClient getMemcachedClient(){ 80         /* 81          * Math.random():产生[0,1)之间的小数 82          * Math.random()*maxClient:[0~maxClient)之间的小数 83          * (int)(Math.random()*maxClient):[0~maxClient)之间的整数 84          */ 85         return clientMap.get((int)(Math.random()*maxClient)); 86     } 87      88     /** 89      * 设置缓存 90      * @param keyPrefix    缓存的键的前缀 91      * @param key                 缓存的键 92      * @param value               缓存的值 93      * @param exp                   缓存过期时间 94      */ 95     public static void setCacheWithNoReply(CachePrefix keyPrefix,  96                                            String key,  97                                            Object value,  98                                            int exp){ 99         try {100             MemcachedClient client = getMemcachedClient();101             client.addWithNoReply(keyPrefix+KEY_SPLIT+key, exp, value);102         } catch (InterruptedException e) {103             e.printStackTrace();104         } catch (MemcachedException e) {105             e.printStackTrace();106         }107     }108     109     /**110      * 设置缓存111      * @param exp       缓存过期时间(默认时间)112      */113     public static void setCacheWithNoReply(CachePrefix keyPrefix,114                                            String key,115                                            Object value){116         setCacheWithNoReply(keyPrefix, key, value, expireTime);117     }118     119     /**120      * 设置缓存,并返回缓存成功与否121      * 注意:122      * 1、设置已经设置过的key-value,将会返回false123      */124     public static boolean setCache(CachePrefix keyPrefix,125                                    String key,126                                    Object value,127                                    int exp){128         boolean setCacheSuccess = false; 129         try {130             MemcachedClient client = getMemcachedClient();131             setCacheSuccess = client.add(keyPrefix+KEY_SPLIT+key, exp, value);132         } catch (TimeoutException e) {133             e.printStackTrace();134         } catch (InterruptedException e) {135             e.printStackTrace();136         } catch (MemcachedException e) {137             e.printStackTrace();138         }139         return setCacheSuccess;140     }141     142     /**143      * 设置缓存,并返回缓存成功与否(缓存超时时间采用默认)144      * @param key145      * @param value146      */147     public static boolean setCache(CachePrefix keyPrefix,148                                    String key, 149                                    Object value){150         return setCache(keyPrefix, key, value, expireTime);151     }152     153     /**154      * 获取缓存155      */156     public static Object getCache(CachePrefix keyPrefix, String key){157         Object value = null;158         try {159             MemcachedClient client = getMemcachedClient();160             value = client.get(keyPrefix+KEY_SPLIT+key);161         } catch (TimeoutException e) {162             e.printStackTrace();163         } catch (InterruptedException e) {164             e.printStackTrace();165         } catch (MemcachedException e) {166             e.printStackTrace();167         }168         return value;169     }170     171     /**172      * 删除缓存173      */174     public static void removeCacheWithNoReply(CachePrefix keyPrefix, String key){175         try {176             MemcachedClient client = getMemcachedClient();177             client.deleteWithNoReply(keyPrefix+KEY_SPLIT+key);178         } catch (InterruptedException e) {179             e.printStackTrace();180         } catch (MemcachedException e) {181             e.printStackTrace();182         }183     }184     185     /**186      * 删除缓存,并返回删除成功与否187      */188     public static boolean removeCache(CachePrefix keyPrefix, String key){189         boolean removeCacheSuccess = false; 190         try {191             MemcachedClient client = getMemcachedClient();192             removeCacheSuccess = client.delete(keyPrefix+KEY_SPLIT+key);193         } catch (TimeoutException e) {194             e.printStackTrace();195         } catch (InterruptedException e) {196             e.printStackTrace();197         } catch (MemcachedException e) {198             e.printStackTrace();199         }200         return removeCacheSuccess;201     }202     203     /**204      * 测试205      * @param args206      */207     public static void main(String[] args) {208         /*for(int i=0;i<100;i++){209             System.out.println(Math.random());210         }*/211         System.out.println(MemcachedUtil.setCache(CachePrefix.USER_MANAGEMENT,"hello4", "world"));212         System.out.println(MemcachedUtil.getCache(CachePrefix.USER_MANAGEMENT,"hello4"));213         /*System.out.println(MemcachedUtil.getCache("hello2"));214         System.out.println(MemcachedUtil.getCache("hello2"));215         System.out.println(MemcachedUtil.getCache("hello2"));216         System.out.println(MemcachedUtil.getCache("hello2"));217         System.out.println(MemcachedUtil.getCache("hello2"));*/218     }219 }
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首先给出该类的一个图(不知道该怎么称呼这个图)

说明:上述的图可以根据源代码的追踪画出来;该类是基于XMemcached实现了的一个工具类,主要包含以下6个部分

  • 属性默认值的指定
  • static静态块中读取属性文件,并与前边的默认值一起来指定最终参数值
  • 根据服务器列表构建MemcachedClientBuilder,配置builder的相关属性,包括序列化转化器、二进制协议工厂等
  • 通过上述的MemcachedClientBuilder构建指定个数(这里是3个)的MemcachedClient客户端,存于clientMap中
  • 提供从clientMap获取MemcachedClient的方法(这里是随机获取)
  • 提供缓存的基本操作,增删查操作

注意:

  • 我们提供了三个MemcachedClient,那是不是说明同时只能处理三个并发请求呢?不是,Xmemcached基于Java NIO,每一个MemcachedClient都会启动一个reactor线程和一些工作线程,基于IO多路复用技术,一个reactor线程理论上可以接受极高的并发量,甚至可以说成,该reactor线程可以接过所有到达memcached的请求,然后通过事件机制(类似于观察者模式)将这些请求派发给工作线程,进行相应的操作。关于Java NIO、reactor线程模型、事件机制等可以参看《netty权威指南(第2版)》。
  • 正如上边所说,每启动一个MemcachedClient,就必须启动一个reactor线程和一些工作线程,这其实是一个昂贵的操作,所以构建多个客户端是比较昂贵的,基于此,XMemcached提供了池化操作,即一个配置参数(setConnectionPoolSize),但是在实际使用中发现,当配置该参数>1的情况下会发生线程死锁现象,所以还是采用多客户端的方式吧!在我们的实际使用中,10个客户端接收百万级请求绝对是轻轻松松的!
  • 这里需要注意的是,服务器列表的配置必须用空格隔开,原理查看AddrUtil的源代码
  • 关于序列化与反序列化发生的时机,请参看《http://blog.csdn.net/tang9140/article/details/43445511》或者我的"Java缓存相关"的后续文章
  • Xmemcached提供了很多的缓存操作API,这些API我会在"Java缓存相关"的后续文章介绍,这里想说,如果你需要提供很多的API方法,那么推荐将上述"说明"中的前5部分写在一个类中(MemcachedFactory),将第6部分(缓存相关操作)写在一个类中(MemcachedUtil),这样会很清晰
  • 其他属性的配置,我也会在"Java缓存相关"的后续文章介绍

在这里,需要装一个memcached服务器了。

我们就简要的装一个windows版本的,我发了一个再云盘上,链接:http://pan.baidu.com/s/1dDMlov3,下载后,解压,双击解压后的"x86"(32位)或"x64"(64位)文件夹中的memcached.exe,跳出窗口即可。

当然,我们在实际使用中,会装在Linux系统上,同时还需要制定一系列参数,例如分配的最大内存、最大并发数等等。

3.3、ssmm0-data

结构:

3.3.1、pom.xml

 1 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> 2 <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 3     xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/maven-v4_0_0.xsd"> 4  5     <modelVersion>4.0.0</modelVersion> 6  7     <!-- 指定父模块 --> 8     <parent> 9         <groupId>com.xxx</groupId>10         <artifactId>ssmm0</artifactId>11         <version>1.0-SNAPSHOT</version>12     </parent>13 14     <groupId>com.xxx.ssmm0</groupId>15     <artifactId>ssmm0-data</artifactId>16 17     <name>ssmm0-data</name>18     <packaging>jar</packaging><!-- 只是作为其他模块使用的工具 -->19 20     <!-- 引入实际依赖 -->21     <dependencies>22         <!-- mysql -->23         <dependency>24             <groupId>mysql</groupId>25             <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>26         </dependency>27         <!-- 数据源 -->28         <dependency>29             <groupId>org.apache.tomcat</groupId>30             <artifactId>tomcat-jdbc</artifactId>31         </dependency>32         <!-- mybatis -->33         <dependency>34             <groupId>org.mybatis</groupId>35             <artifactId>mybatis</artifactId>36         </dependency>37         <dependency>38             <groupId>org.mybatis</groupId>39             <artifactId>mybatis-spring</artifactId>40         </dependency>41         <!-- servlet --><!-- 为了会用cookie -->42         <dependency>43             <groupId>javax.servlet</groupId>44             <artifactId>javax.servlet-api</artifactId>45         </dependency>46         <!-- bc-加密 -->47         <dependency>48             <groupId>org.bouncycastle</groupId>49             <artifactId>bcprov-jdk15on</artifactId>50         </dependency>51         <!-- cc加密 -->52         <dependency>53             <groupId>commons-codec</groupId>54             <artifactId>commons-codec</artifactId>55         </dependency>56         <!-- guava cache -->57         <dependency>58             <groupId>com.google.guava</groupId>59             <artifactId>guava</artifactId>60             <version>14.0.1</version>61         </dependency>62         <!-- 引入自定义cache模块 -->63         <dependency>64             <groupId>com.xxx.ssmm0</groupId>65             <artifactId>ssmm0-cache</artifactId>66             <version>1.0-SNAPSHOT</version>67         </dependency>68     </dependencies>69 </project>
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说明:只引入了上边的ssmm0-cache模块。

3.3.2、Admin

 1 package com.xxx.model.userManagement; 2  3 import java.io.Serializable; 4  5 import com.alibaba.fastjson.JSON; 6  7 /** 8  * 管理员  9  * 这里序列化,是为了向xmemcached中存储,否则会报异常;10  * 当然除了用序列化之外,还可以将admin对象转化为json串,然后进行存储11  */12 public class Admin implements Serializable{13     14     private static final long serialVersionUID = 7149009421720474527L;15     16     private int id;17     private String username;18     private String password;19 20     public int getId() {21         return id;22     }23 24     public void setId(int id) {25         this.id = id;26     }27 28     public String getUsername() {29         return username;30     }31 32     public void setUsername(String username) {33         this.username = username;34     }35 36     public String getPassword() {37         return password;38     }39 40     public void setPassword(String password) {41         this.password = password;42     }43     44     //将json串转为Admin45     public static Admin parseJsonToAdmin(String jsonStr){46         try {47             return JSON.parseObject(jsonStr, Admin.class);48         } catch (Exception e) {49             e.printStackTrace();50             return null;51         }52     }53     54     //将当前实例转化为json串55     public String toJson(){56         return JSON.toJSONString(this);57     }58 }
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说明:这里只添加了让该类实现java.io.Serializable接口,添加了序列号

注意:在实际使用中,把对象存入缓存有两种方式

  • 序列化:使用上述的方式,或者使用其他序列化方式
  • 将对象转化为json串,在该类中,有两个方法:一个将Admin-->Json,一个将Json-->Admin

这两种方式都可以,只是Java默认的序列化效率低且生成的码流大,但是使用方便,当然第二种方式使用也相当简单。

关于各种序列化的方式以及优缺点对比,查看《netty权威指南(第2版)》,或者查看我的"Java高效使用"系列的后续文章

3.3.3、AdminMapper

1     /**************memcached**************/2 3     @Select("SELECT * FROM userinfo WHERE id = #{id}")4     @Results(value = { 5             @Result(id = true, column = "id", property = "id"),6             @Result(column = "username", property = "username"),7             @Result(column = "password", property = "password") })8     public Admin selectById(@Param("id") int id);
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说明:添加了上述按照ID查找用户的方法。

3.3.4、AdminDao

1     /******************memcached********************/2     public Admin getUserById(int id){3         return adminMapper.selectById(id);4     }
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说明:添加了上述方法。

3.3.5、AdminService

 1     /*********************memcached********************/ 2     public Admin findAdminById(int id) { 3         //从缓存中获取数据 4         Admin admin = (Admin)MemcachedUtil.getCache(CachePrefix.USER_MANAGEMENT, String.valueOf(id)); 5         //若缓存中有,直接返回 6         if(admin != null){ 7             return admin; 8         } 9         //若缓存中没有,从数据库查询10         admin = adminDao.getUserById(id);11         //若查询出的数据不为null12         if(admin!=null){13             //将数据存入缓存14             MemcachedUtil.setCacheWithNoReply(CachePrefix.USER_MANAGEMENT, String.valueOf(id), admin);15         }16         //返回从数据库查询的admin(当然也可能数据库中也没有,就是null)17         return admin;18     }
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说明:添加了上述方法。

注意:

上述方法是缓存使用中最常见的模式,即"从缓存获取-->若没有,从数据库查询,存入缓存-->返回数据",这就是guava cache的get(Object key)使用一个方法完成的原子操作。

 

3.4、ssmm0-userManagement

在该模块中,只在一个类中添加了一个方法。

AdminController.java

1     /**2      * 根据id查找Admin3      */4     @ResponseBody5     @RequestMapping("/findAdminById")6     public Admin findAdminById(@RequestParam(value="id") int id){7         8         return adminService.findAdminById(id);9     }
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说明:下边这个方法就是该模块中唯一添加的一个方法。

 

4、测试

在浏览器输入"localhost:8080/ssmm0-userManagement/admin/findAdminById?id=1",这样就可以测试缓存,具体测试方式看《第七章 企业项目开发--本地缓存guava cache

这里要说明的是两点:

  • 由于在根pom.xml文件中将dev改成了服务器启动后默认使用的环境,所以在之后的测试中,不需要再修改环境了,但是实际上线时,一定要将prod改成默认环境才行
  • 我想在上述URL中不输入项目名ssmm0-userManagement也可以访问相关资源,使用如下方式:run as-->run configurations..-->Context参数改为"/"即可

关于memcached的相关内容和Xmemcached的相关内容,请参看下边链接或者我的"Java缓存相关"的后续文章:

http://code.google.com/p/memcached/wiki/NewStart?tm=6

https://code.google.com/p/xmemcached/wiki/User_Guide_zh