扩展spring cache 支持缓存多租户及其自动过期

spring cache 的概念

Spring 支持基于注释（annotation）的缓存（cache）技术，它本质上不是一个具体的缓存实现方案（例如 EHCache 或者 OSCache），而是一个对缓存使用的抽象，通过在既有代码中添加少量它定义的各种 annotation，即能够达到缓存方法的返回对象的效果。

• @Cacheable 使用效果 ,更具 cacheName(value) + 请求入参 （key） 组成保存redis中的key

public class PigxClientDetailsService extends JdbcClientDetailsService {
    @Cacheable(value = SecurityConstants.CLIENT_DETAILS_KEY, key = "#clientId")
    public ClientDetails loadClientByClientId(String clientId) {
        return super.loadClientByClientId(clientId);
    }
}}

多租户下缓存问题分析

• 默认情况 A租户入参为K1 请求 应用，spring cache 会自动缓存 K1 的值，如果B租户 入参同时为K1 请求应用时，spring cache 还是会自动关联到同一个 Redis K1 上边查询数据。
• 在多租户下 A/B 租户所请求的K1 并不是同一入参（虽然看起来参数名 参数值都是一样的），更不能返回同一个结果。
• 默认的spring cache 根据入参来区分 不能满足多租户系统的设计需求,不能实现根据租户隔离。

区分缓存增加租户标识

• A租户入参为K1 ，spring cache 维护Redis Key 在拼接一个租户信息
• KEY = cacheName + 入参 + 租户标识
• 这样A/B 租户请求参数相同时，读取的也是不同的Key 里面的值，避免数据脏读，保证隔离型

重写Spring Cache 的 cacheManager 缓存管理器

• 从上下文中获取租户ID，重写@Cacheable value 值即可完成，然后注入这个 cacheManager

@Slf4j
public class RedisAutoCacheManager extends RedisCacheManager {
    /**
     * 从上下文中获取租户ID，重写@Cacheable value 值
     * @param name
     * @return
     */
    @Override
    public Cache getCache(String name) {
        return super.getCache(TenantContextHolder.getTenantId() + StrUtil.COLON + name);
    }
}

• 为什么要用 StrUtil.COLON 即 ':' 分割

在GUI 工具中，会通过':'的分隔符，进行分组，展示效果会更好

增加 spring cache 的主动过期功能

• 默认的注解里面没有关于时间的入参，如下图

public @interface Cacheable {

    @AliasFor("cacheNames")
    String[] value() default {};

    @AliasFor("value")
    String[] cacheNames() default {};

    String key() default "";

    String keyGenerator() default "";

    String cacheManager() default "";

    String cacheResolver() default "";

    String condition() default "";

    String unless() default "";

    boolean sync() default false;

}

• 还是以value作为入口 value = "menu_details#2000" 通过对vaue 追加一个数字 并通过特殊字符分割，作为过期时间入参

@Service
@AllArgsConstructor
public class PigXMenuServiceImpl extends ServiceImpl implements SysMenuService {
    private final SysRoleMenuMapper sysRoleMenuMapper;

    @Override
    @Cacheable(value = "menu_details#2000", key = "#roleId  + '_menu'")
    public List findMenuByRoleId(Integer roleId) {
        return baseMapper.listMenusByRoleId(roleId);
    }
}

• 重写cachemanager 另个重要的方法 创建缓存的方法,通过截取 value 中设置的过期时间，赋值给你RedisCacheConfiguration

public class RedisAutoCacheManager extends RedisCacheManager {
    private static final String SPLIT_FLAG = "#";
    private static final int CACHE_LENGTH = 2;

    @Override
    protected RedisCache createRedisCache(String name, @Nullable RedisCacheConfiguration cacheConfig) {
        if (StrUtil.isBlank(name) || !name.contains(SPLIT_FLAG)) {
            return super.createRedisCache(name, cacheConfig);
        }

        String[] cacheArray = name.split(SPLIT_FLAG);
        if (cacheArray.length < CACHE_LENGTH) {
            return super.createRedisCache(name, cacheConfig);
        }

        if (cacheConfig != null) {
            long cacheAge = Long.parseLong(cacheArray[1]);
            cacheConfig = cacheConfig.entryTtl(Duration.ofSeconds(cacheAge));
        }
        return super.createRedisCache(name, cacheConfig);
    }
}

• spring cache 操作缓存时 获取到上步设置的ttl 赋值给key

    @Override
    public void put(Object key, @Nullable Object value) {

        Object cacheValue = preProcessCacheValue(value);

        if (!isAllowNullValues() && cacheValue == null) {

            throw new IllegalArgumentException(String.format(
                    "Cache '%s' does not allow 'null' values. Avoid storing null via '@Cacheable(unless=\"#result == null\")' or configure RedisCache to allow 'null' via RedisCacheConfiguration.",
                    name));
        }

        cacheWriter.put(name, createAndConvertCacheKey(key), serializeCacheValue(cacheValue), cacheConfig.getTtl());
    }

总结

• 通过对spring cache 的扩展即可实现对缓存 一些透明操作
• cachemanager 是springcache 对外提供的API 扩展入口
• 以上源码参考个人项目 基于Spring Cloud、OAuth2.0开发基于Vue前后分离的开发平台
• QQ: 2270033969 一起来聊聊你们是咋用 spring cloud 的吧。
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