SpringBoot入門（五）——快取、訊息
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1、快取
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JSR-107：定義了五個核心介面（CachingProvider、CacheManager、Cache、Entry、Expiry），用於操作快取。
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Spring快取抽象：定義了Cache和CacheManager介面來統一不同的快取技術。
- CacheManager：快取管理器，管理各種Cache元件。
- Cache：快取介面，定義快取操作，實現有RedisCache等。
@Cacheable註解：針對方法配置，能夠根據方法的請求引數（預設作為key）對方法返回值進行快取。如果有快取就不再呼叫方法，而從快取中獲取。@CacheEvict註解：執行該方法後清空快取。@CachePut註解：方法總是會被呼叫，而且呼叫的結果被更新到快取中。@EnableCaching註解：開啟基於註解的快取。- KeyGenerator：快取資料時key的生成策略。
- serialize：快取資料時value序列化策略。
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建立入門工程：
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建立工程和資料庫檔案.
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整合Mybatis。
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配置檔案：
spring.datasource.url=jdbc:mysql:///jpa spring.datasource.username=root spring.datasource.password=root spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver mybatis.configuration.map-underscore-to-camel-case=true -
建立Java Bean。
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建立Mapper，並在主程式中用MapperScan指定。
@Mapper public interface EmployeeMapper { @Select("select * from employee where id=#{id}") public Employee getEmpById(Integer id); @Update("update employee set lastName=#{lastName},email=#{email},gender=#{gender},d_id=#{dId} where id=#{id}") public void updateEmp(Employee employee); @Delete("delete employee where id=#{id}") public void deleteEmpById(Integer id); @Insert("insert into employee(lastName,email,gender,d_id) values(#{lastName},#{email},#{gender},#{dId})") public void insertEmpById(Employee employee); } -
建立service和controller：
@Service public class EmployeeService { @Autowired EmployeeMapper employeeMapper; public Employee getEmp(Integer id) { return employeeMapper.getEmpById(id); } } @RestController public class EmployeeController { @Autowired EmployeeService employeeService; @GetMapping("/emp/{id}") public Employee getEmp(@PathVariable("id") Integer id){ return employeeService.getEmp(id); } }
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使用快取：
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開啟基於註解的快取，在主程式上標註。
@SpringBootApplication @MapperScan("cn.iwehdio.demo.mapper") @EnableCaching public class DemoApplication { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(DemoApplication.class, args); } } -
@Cacheable註解：如加在Service層中的查詢方法上。- 先檢視快取，根據快取中有沒有確定是否呼叫方法。
- 註解的屬性：
- value/cacheNames：指定快取元件的名字，可以指定多個。
- key：快取資料使用的鍵。預設使用方法引數的值。支援SpEL表示式。
- keyGenerator：key的生成器，可以指定生成器。與key兩個屬性二選一。
- cacheManager：快取管理器元件。
- cacheResolver：快取解析器，與cacheManager二選一。
- condition：指定符合條件的情況下才快取，支援SpEL表示式。
- unless：指定條件為true時不快取，可以獲取結果（#result）進行判斷。
- sync：是否使用非同步模式。
- 執行原理：
- 自動配置類：CacheAutoConfiguration。
- 各種快取的配置類，包括各種快取中介軟體的配置。
- 預設生效的配置類：SimpleCacheConfiguration。
- 在容器中註冊了一個CacheManager：ConcurrentMapCacheManager。
- 可以獲取和建立ConcurrentMapCache型別的快取元件，將資料儲存在ConcurrentMap。
- 執行流程：
- 方法執行之前，先查詢Cache快取元件，按照
@Cacheable中的cacheNames指定名字獲取。也就是cacheManager（ConcurrentMapCacheManager）獲取cache（ConcurrentMapCache）。第一次獲取快取cache，如果沒有會自動建立。 - 去cache中按照
@Cacheable中的key（或自動生成，預設使用SimpleKeyGenerator）查詢快取的內容。 - 沒有查到快取，就呼叫目標方法。將目標方法返回的結果放進快取中。
- 如果查到快取，就從快取中獲取，不執行方法。
- 方法執行之前，先查詢Cache快取元件，按照
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@CachePut註解：加在Service層中的更新方法上。-
先呼叫方法，獲取到返回值後存入快取。
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如果想要查詢和更新共用一個快取，需要指定key為相同。
@Service public class EmployeeService { @Autowired EmployeeMapper employeeMapper; @Cacheable(cacheNames = "emp", key ="#id") public Employee getEmp(Integer id) { System.out.println("查詢" + id + "號員工"); return employeeMapper.getEmpById(id); } @CachePut(cacheNames = "emp", key ="#employee.id") public Employee updateEmp(Employee employee) { System.out.println("修改" + employee); employeeMapper.updateEmp(employee); return employee; } }
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@CacheEvict註解：加在Service層中的刪除方法上。- 清除指定的key的快取。
- 屬性：
- allEntries：為true時，會清除所有快取。
- beforeInvocation：快取清除是否在方法之前執行。預設在方法執行之後執行。
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@Caching註解：定義複雜的快取規則，相當於以上三個註解的組合。-
使用格式：
@Caching( cacheable = { @Cacheable }, put = { @CachePut }, evict = { @CacheEvict } )
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@CacheConfig註解：加在Service層的類上。- 指定這個類中相關快取註解的屬性。
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整合redis環境：
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引入redis的starter：spring-boot-starter-data-redis。
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配置檔案：
spring.redis.host=127.0.0.1 -
引入redis後，RedisAutoConfiguration自動配置類就生效了。提供了模板物件：
@Autowired //操作k-v都是字串的 StringRedisTemplate stringRedisTemplate; @Autowired //操作k-v都是物件的 RedisTemplate redisTemplate; -
操作redis資料的方法：
//分別操作字串、列表、集合、雜湊和有序集合 stringRedisTemplate.opsForValue(). stringRedisTemplate.opsForList(). stringRedisTemplate.opsForSet(). stringRedisTemplate.opsForHash(). stringRedisTemplate.opsForZSet(). //redisTemplate中也有類似方法 //儲存和獲取方法 stringRedisTemplate.opsForValue().append("message", "hello"); stringRedisTemplate.opsForValue().get("message"); stringRedisTemplate.opsForValue().leftPush("mylist","1"); //儲存序列化物件（實體類已實現序列化介面） redisTemplate.opsForValue().set("emp", emp); -
改變預設序列化規則，自動序列化為JSON後儲存。編寫自動配置類，設定預設序列化機制為轉化為JSON（參考RedisAutoConfiguration下的redisTemplate方法）：
@Configuration public class ResdisJsonConfiguration { @Bean public RedisTemplate<Object, Employee> EmpRedisTemplate( RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) throws UnknownHostException { RedisTemplate<Object, Employee> template = new RedisTemplate<Object, Employee>(); template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory); Jackson2JsonRedisSerializer<Employee> jsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer<Employee>(Employee.class); template.setDefaultSerializer(jsonRedisSerializer); return template; } }-
測試：
@Autowired RedisTemplate<Object,Employee> empRedisTemplate; @Test public void test01() { Employee empById = employeeMapper.getEmpById(1); empRedisTemplate.opsForValue().set("emp-01",empById); }
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執行原理：
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redis在容器中註冊了RedisCacheManager，原來的SimpleCacheManager（檢測到容器中已經有CacheManager）不再存在。
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RedisCacheManager建立RedisCache元件，操作redis使用的是RedisTemplate，預設使用JDK序列化機制。
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如果要序列化為JSON存入redis，需要自定義RedisCacheManager。此時原生RedisCacheManager不會建立。在配置類中新增（參考RedisCacheConfiguration.java）：
@Bean public RedisCacheManager employeeCacheManager(RedisTemplate<Object, Employee> empRedisTemplate) { RedisCacheManager cacheManager = new RedisCacheManager(empRedisTemplate); cacheManager.setUsePrefix(true); return cacheManager; } -
但是這樣會導致所有物件從redis存入或讀取JSON都是以Employee物件為規則，讀取其他物件時會出錯。
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所以需要針對不同物件配置不同的RedisCacheManager和RedisTemplate。在使用時，在註解的屬性中指定不同的cacheManager屬性。
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多個CacheManager時，需要有一個作為主CacheManager，在其配置上加
@Primary註解。
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編碼的方式存入快取：
//自動注入快取管理器 @Autowired @Qualifier("employeeCacheManager") RedisCacheManager employeeCacheManager; //根據id獲取快取 Cache emp = employeeCacheManager.getCache("emp"); //操作快取 emp.put("emp:1", employee);
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2、訊息
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在應用中，可通過訊息服務中介軟體來提升系統非同步通訊、擴充套件解耦能力。
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訊息服務中的兩個重要概念：
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訊息代理。
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目的地。
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當訊息傳送者傳送訊息以後，將由訊息代理接管，訊息代理保證訊息傳遞到指定目的地。
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訊息佇列主要有兩種形式的目的地：
- 佇列：點對點訊息通訊。
- 主題：釋出/訂閱訊息通訊。
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JMS-Java訊息服務：
- 基於JVM訊息代理的規範。ActiveMQ、HornetMQ是JMS的實現。
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AMQP：
- 高階訊息佇列協議，相容JMS。是網路線級協議，跨平臺跨語言的。RabbitMQ是AMQP的實現。
- 提供了五種訊息模型。
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RabbitMQ-AMQP的開源實現：
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核心概念：
- 訊息：由訊息頭和訊息體組成。訊息頭由一系列可選熟悉組成，主要包括路由鍵routing key。
- Publisher：訊息的生產者，也是一個想交換器釋出訊息的客戶端應用程式。
- Exchange：交換器，用來接收生產者傳送的訊息並將這些訊息路由給伺服器中的佇列。有四種類型。
- Queue：訊息佇列，用來儲存訊息指導傳送給消費者。是訊息的容器，也是訊息的終點。
- Binding：繫結，用於訊息佇列和交換器之間的交換。交換器和訊息佇列是多對多的關係。
- Connection：網路連線。
- Channel：通道，多路複用連線中的一條獨立的雙向資料流通道。
- Consumer：消費者，表示一個從訊息佇列中取得訊息的客戶端應用程式。
- VirtualHost：虛擬主機，表示一批交換器、訊息佇列和相關物件。
- Broker：表示訊息佇列伺服器實體。
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執行機制：
- 訊息路由：
- 交換器和繫結規則不同，會導致訊息被髮送到不同的佇列中。
- Exchange型別：
- direct：直連。訊息中的路由鍵如果和Binding中的binding key一致，交換器就將訊息發到對應的佇列中。 完全匹配、單播的點對點專屬。
- fanout：廣播。每個發到fanout型別交換器的訊息都會分到所有繫結的佇列上去。不處理路由鍵，轉發訊息是最快的。
- topic：模糊匹配。通過模式匹配分配訊息的路由鍵屬性。將路由鍵和繫結鍵的字元用點隔開，識別萬用字元（#匹配0個或多個單層，*匹配一個單詞）。
- 訊息路由：
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執行環境：
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docker下安裝：
docker pull rabbitmq:3-management -
執行並暴露埠號（客戶端與RabbitMQ通訊的：5672；管理介面訪問Web頁面的：15672）：
docker run -d -p 5672:5672 -p 15672:15672 --name myrabbitmq 0067598739d3 -
連線15672埠，輸入預設使用者名稱和密碼guest，進入管理頁面。
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執行示例：
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建立交換器exchange.direct、exchange.fanout和exchange.topic。
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建立佇列atguigu、atguigu.news、atguigu.emps和gulixueyuan.news。
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建立繫結關係。
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測試傳送訊息，並檢視。
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SpringBoot整合：
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引入starter：spring-boot-starter-amqp。
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自動配置原理：
- 自動配置類RabbitAutoConfiguration。
- 自動配置了連線工程ConnectionFactory。
- RabbitProperties封裝了RabbitMQ的配置。
- RabbitTemplate：用於給RabbitMQ傳送和接受訊息。
- AmqpAdmin：RabbitMQ系統管理功能元件。建立交換器、佇列等。
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配置檔案：
spring.rabbitmq.host=127.0.0.1 spring.rabbitmq.username=guest spring.rabbitmq.password=guest spring.rabbitmq.port=5672 spring.rabbitmq.virtual-host=/ -
測試：
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點對點單播訊息（單播、廣播還是模糊匹配，只需要更改指定的交換器）：
@Autowired RabbitTemplate rabbitTemplate; //自己構造訊息體內容和訊息頭 rabbitTemplate.send(exchange,routeKey,message); //傳入要傳送的物件，自動序列化 rabbitTemplate.convertAndSend(exchange,routeKey,object); Map<String,Object> map = new HashMap<>(); map.put("msg","第一個訊息"); rabbitTemplate.convertAndSend("exchange.direct","atguigu.news",map); -
接收訊息：
Object o = rabbitTemplate.receiveAndConvert("atguigu.news"); System.out.println(o.getClass());
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訊息序列化為JSON（自定義MessageConverter，參考RabbitTemplate中使用的）：
@Configuration public class MyAmqpConfiguration { @Bean public MessageConverter messageConverter() { return new Jackson2JsonMessageConverter(); } }
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@RabbitListener註解：-
需要開啟基於註解的RabbitMQ：
@EnableRabbit。 -
queue屬性：監聽指定的訊息佇列中的內容，作為方法的輸入引數。只要有訊息就會被接收。
@Service public class rabbitService { @RabbitListener(queues = "atguigu.news") public void receive(Object o){ System.out.println(o); } } -
也可以獲取message訊息物件，獲取訊息頭message.getProperties/獲取訊息體message.getBody。
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AmqpAdmin建立好刪除訊息佇列、交換器和繫結規則：
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建立交換器：
@Autowired AmqpAdmin amqpAdmin; amqpAdmin.declareExchange(new DirectExchange("amqpAdmin.exchange")); -
建立佇列：
amqpAdmin.declareQueue(new Queue("amqpAdmin.queue",true)); -
繫結關係：
//繫結佇列到交換器，並且指定 amqpAdmin.declareBinding(new Binding("amqpAdmin.queue", Binding.DestinationType.QUEUE,"amqpAdmin.exchange","amqp.hh",null));
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