使用Java实现先查询缓存再查询数据库

2024-04-02 19:55

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前言

在访问量大的时候，为了提高查询效率，我们会将数据先缓存到redis中。先查询redis，查询不到再去查询数据库，实现这个逻辑也不复杂，写一个if(...)else{...}也就行了。这种做法也不是不行，就是看起来有点儿粗糙，所以我想换一种更优雅的写法。

栗子

现有一个使用商品名称查询商品的需求，要求先查询缓存，查不到则去数据库查询；从数据库查询到之后加入缓存，再查询时继续先查询缓存。

思路分析

可以写一个条件判断，伪代码如下：

//先从缓存中查询
String goodsInfoStr = redis.get(goodsName);
if(StringUtils.isBlank(goodsInfoStr)){
	//如果缓存中查询为空，则去数据库中查询
	Goods goods = goodsMapper.queryByName(goodsName);
	//将查询到的数据存入缓存
	goodsName.set(goodsName,JSONObject.toJSONString(goods));
	//返回商品数据
	return goods;
}else{
	//将查询到的str转换为对象并返回
	return JSON.parseObject(goodsInfoStr, Goods.class);
}

上面这串代码也可以实现查询效果，看起来也不是很复杂，但是这串代码是不可复用的，只能用在这个场景。假设在我们的系统中还有很多类似上面商品查询的需求，那么我们需要到处写这样的if(...)else{...}。作为一个程序员，不能把类似的或者重复的代码统一起来是一件很难受的事情，所以需要对这种场景的代码进行优化。

上面这串代码的问题在于：入参不固定、返回值也不固定，如果仅仅是参数不固定，使用泛型即可。但最关键的是查询方法也是不固定的，比如查询商品和查询用户肯定不是一个查询方法吧。

所以如果我们可以把一个方法(即上面的各种查询方法)也能当做一个参数传入一个统一的判断方法就好了，类似于：


public static<T> T selectCacheByTemplate(method1,method2)

想要实现上面的这种效果，就不得不提到Java8的新特性：函数式编程

原理介绍

在Java中有一个package：java.util.function ，里面全部是接口，并且都被@FunctionalInterface注解所修饰。

Function分类

Consumer（消费）：接受参数，无返回值
Function（函数）：接受参数，有返回值
Operator（操作）：接受参数，返回与参数同类型的值
Predicate（断言）：接受参数，返回boolean类型
Supplier（供应）：无参数，有返回值

具体我就不在赘述了，可以参考：Java 函数式编程梳理

代码实现

那么接下来就来使用Java优雅的实现先查询缓存再查询数据库吧！

项目代码

配置文件

pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.7.2</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>SpringBoot-query</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>SpringBoot-query</name>
    <description>Demo project for Spring Boot</description>
    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <!-- redis -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
        </dependency>
        <!-- fastjson -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>fastjson</artifactId>
            <version>1.2.83</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

项目结构

在这里插入图片描述

其中CacheService是从缓存中查询数据，GoodsService是从数据库中查询数据

SpringBootQueryApplication.java

package com.example.springbootquery;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@SpringBootApplication
public class SpringBootQueryApplication {

	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(SpringBootQueryApplication.class, args);
	}

}

Goods.java

package com.example.springbootquery.entity;
public class Goods {
    private String goodsName;
    private Integer goodsTotal;
    private Double price;
    public String getGoodsName() {
        return goodsName;
    }
    public void setGoodsName(String goodsName) {
        this.goodsName = goodsName;
    }
    public Integer getGoodsTotal() {
        return goodsTotal;
    }
    public void setGoodsTotal(Integer goodsTotal) {
        this.goodsTotal = goodsTotal;
    }
    public Double getPrice() {
        return price;
    }
    public void setPrice(Double price) {
        this.price = price;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Goods{" +
                "goodsName='" + goodsName + '\'' +
                ", goodsTotal='" + goodsTotal + '\'' +
                ", price=" + price +
                '}';
    }
}

CacheSelector.java

自定义函数式接口：

package com.example.springbootquery.function;

@FunctionalInterface
public interface CacheSelector<T> {
    T select() throws Exception;
}

CacheService.java

package com.example.springbootquery.service;

import com.example.springbootquery.entity.Goods;
public interface CacheService {
    
    Goods getGoodsByName(String goodsName) throws Exception;
}

CacheServiceImpl.java

package com.example.springbootquery.service.impl;

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.example.springbootquery.entity.Goods;
import com.example.springbootquery.service.CacheService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service("cacheService")
public class CacheServiceImpl implements CacheService {

    @Autowired
    private StringRedisTemplate redisTemplate;

    @Override
    public Goods getGoodsByName(String goodsName) throws Exception {
        String s = redisTemplate.opsForValue().get(goodsName);
        return null == s ? null : JSON.parseObject(s, Goods.class);
    }
}

GoodsService.java

package com.example.springbootquery.service;
import com.example.springbootquery.entity.Goods;
public interface GoodsService {
    Goods getGoodsByName(String goodsName);
}

GoodsServiceImpl.java

这里我就不连接数据库了，模拟一个返回

package com.example.springbootquery.service.impl;

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.example.springbootquery.entity.Goods;
import com.example.springbootquery.service.GoodsService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Service;
@Service
public class GoodsServiceImpl implements GoodsService {
    @Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
    @Override
    public Goods getGoodsByName(String goodsName) {
        Goods goods = new Goods();
        goods.setGoodsName("商品名1");
        goods.setGoodsTotal(20);
        goods.setPrice(30.0D);
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(goodsName, JSONObject.toJSONString(goods));
        return goods;
    }
}

BaseUtil.java (核心类)

因为我不关心参数，只需要一个返回值就行了，所以这里使用的是Supplier。

package com.example.springbootquery.util;
import com.example.springbootquery.function.CacheSelector;
import java.util.function.Supplier;
public class BaseUtil {
    
    public static <T> T selectCacheByTemplate(CacheSelector<T> cacheSelector, Supplier<T> databaseSelector) {
        try {
            System.out.println("query data from redis ······");
            // 先查 Redis缓存
            T t = cacheSelector.select();
            if (t == null) {
                // 没有记录再查询数据库
                System.err.println("redis 中没有查询到");
                System.out.println("query data from database ······");
                return databaseSelector.get();
            } else {
                return t;
            }
        } catch (Exception e) {
            // 缓存查询出错，则去数据库查询
            e.printStackTrace();
            System.err.println("redis 查询出错");
            System.out.println("query data from database ······");
            return databaseSelector.get();
        }
    }
}

用法

package com.example.springbootquery;

import com.example.springbootquery.entity.Goods;
import com.example.springbootquery.service.CacheService;
import com.example.springbootquery.service.GoodsService;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import static com.example.springbootquery.util.BaseUtil.selectCacheByTemplate;
@SpringBootTest
class SpringBootQueryApplicationTests {
    @Autowired
    private CacheService cacheService;
    @Autowired
    private GoodsService userService;
    @Test
    void contextLoads() throws Exception {
        Goods user = selectCacheByTemplate(
                () -> cacheService.getGoodsByName("商品名1"),
                () -> userService.getGoodsByName("商品名1")
        );
        System.out.println(user);
    }
}