CN108628891A - 实现数据缓存层的方法、装置、电子设备和可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种实现数据缓存层的方法、装置、电子设备和可读存储介质，能够通过灵活配置注解的方式选择需要缓存的数据，减少对业务代码的入侵，实现缓存的统一控制。该方法包括：将缓存层jar包引入业务层；解析缓存层配置文件，并配置缓存配置参数；根据所述缓存配置参数在业务方法中配置缓存注解；当所述业务方法被调用时，根据所述缓存注解，实现数据的缓存和/或查询。

Description

实现数据缓存层的方法、装置、电子设备和可读存储介质

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种实现数据缓存层的方法、装置、电子设备和可读存储介质。

背景技术

当今互联网蓬勃发展，Web项目如同车间里面的轮子，被一个又一个的设计开发，为我们的生活提供便利，让信息可以第一时间得到传递和扩散。相比企业应用，Web项目服务的人群更大，海量的访问通过Web页面传递到了后台数据库。如果没有缓存层的控制，海量访问对数据库来说是个灾难：所有的请求直接落到数据库上。数据库的访问通过I/O读取硬盘上的数据，要解决这种访问压力，除非拥有海量的数据库服务器，来减轻单台数据库的压力。但是这个做法成本太高，因此，只有添加缓存层才是当前互联网项目的王道之举。

目前缓存层的设计较为成熟，通过借助Redis和Memcache缓存组件来实现。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

1、没有比较完善的一个设计方案，只是粗犷的提到一些技术要点，不成体系；

2、缓存层的代码和业务代码耦合，造成对原有业务代码的污染；

3、缺乏灵活可配置的缓存过期策略；

4、缺少对缓存层的运行监控。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种实现数据缓存层的方法、装置、电子设备和可读存储介质，能够通过灵活配置注解的方式选择需要缓存的数据，减少对业务代码的入侵，实现缓存的统一控制。

为实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种实现数据缓存层的方法。

本发明实施例的一种实现数据缓存层的方法包括：将缓存层jar包引入业务层；解析缓存层配置文件，并配置缓存配置参数；根据所述缓存配置参数在业务方法中配置缓存注解；当所述业务方法被调用时，根据所述缓存注解，实现数据的缓存和/或查询。

可选地，配置缓存配置参数包括：设置缓存层切面、配置需要使用到的第三方缓存组件、注册缓存查询策略、注册缓存刷新策略、注册缓存删除策略、注册缓存重载策略、配置缓存层的监控方式。

可选地，配置缓存层的监控方式包括：根据需要在缓存层配置文件中配置缓存日志的输出方式，以实现对缓存过程的监控，其中缓存日志的输出方式包括将缓存日志输出至控制台和/或输出至指定文件和/或持久化到数据库中。

可选地，根据所述缓存配置参数在业务方法中配置缓存注解包括：在业务方法中添加缓存注解，然后根据业务需要修改和/或设置缓存配置参数。

可选地，根据业务需要修改和/或设置缓存配置参数还包括：设置缓存过期时间和缓存过期策略，其中，设置缓存过期时间是指超过预设的过期时间，缓存数据失效，所述缓存过期策略包括在缓存过期后，所有请求直接访问数据库，但只有一个请求被运行访问数据库，其它请求阻塞。

为实现上述目的，根据本发明实施例的另一方面，提供了一种实现数据缓存层的装置。

本发明实施例的一种实现数据缓存层的装置包括：引入模块，用于将缓存层jar包引入业务层；解析模块，用于解析缓存层配置文件，并配置缓存配置参数；配置模块，用于根据所述缓存配置参数在业务方法中配置缓存注解；缓存实现模块，用于当所述业务方法被调用时，根据所述缓存注解，实现数据的缓存和/或查询。

可选地，解析模块还用于：设置缓存层切面、配置需要使用到的第三方缓存组件、注册缓存查询策略、注册缓存刷新策略、注册缓存删除策略、注册缓存重载策略、配置缓存层的监控方式。

可选地，解析模块还用于：根据需要在缓存层配置文件中配置缓存日志的输出方式，以实现对缓存过程的监控，其中缓存日志的输出方式包括将缓存日志输出至控制台和/或输出至指定文件和/或持久化到数据库中。

可选地，配置模块还用于：在业务方法中添加缓存注解，然后根据业务需要修改和/或设置缓存配置参数。

可选地，配置模块还用于：设置缓存过期时间和缓存过期策略，其中，设置缓存过期时间是指超过预设的过期时间，缓存数据失效，所述缓存过期策略包括在缓存过期后，所有请求直接访问数据库，但只有一个请求被运行访问数据库，其它请求阻塞。

为实现上述目的，根据本发明实施例的再一方面，提供了一种电子设备。

本发明实施例的一种电子设备包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明实施例的实现数据缓存层的方法。

为实现上述目的，根据本发明实施例的另一方面，提供了一种非暂态计算机可读存储介质。

本发明实施例的一种非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行本发明实施例的实现数据缓存层的方法。

上述发明中的一个实施例具有如下优点或有益效果：因为采用以注解的方式标记需要缓存的数据，然后使用Spring的AOP拦截方法调用对数据做缓存的技术手段，所以克服了业务层与缓存层代码耦合的技术问题，进而达到减少对业务代码的入侵，实现统一控制的技术效果；通过灵活配置注解选择需要缓存的数据，从而可以使得缓存的利用率达到最大提升；通过在缓存过程中添加缓存日志的监控，从而可以方便对缓存效果的检测，为缓存层优化提供参考的依据；通过设置配置文件，从而可以灵活配置选用的第三方缓存组件；通过设置缓存过期策略，从而可以定期的清理不需要的数据，并且保证实时地补充所需数据。

上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。

附图说明

附图用于更好地理解本发明，不构成对本发明的不当限定。其中：

图1是根据本发明实施例的实现数据缓存层的方法的主要步骤的示意图；

图2是根据本发明实施例的实现数据缓存层的方法的设计架构示意图；

图3是根据本发明实施例的实现数据缓存层的方法中缓存监控的示意图；

图4是根据本发明实施例的实现数据缓存层的方法的主要流程示意图；

图5是根据本发明实施例的实现数据缓存层的装置的主要模块的示意图；

图6是实现本发明实施例的实现数据缓存层的方法的电子设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的示范性实施例做出说明，其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本发明的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

本发明实施例的实现数据缓存层的技术方案提供了完善的架构设计支持，可以实现灵活的缓存组件配置。通过注解标记需要缓存的对象基本可实现100％的缓存命中，层次清晰。该缓存层的实现集成成本较低，从而能够提高开发效率。

图1是根据本发明实施例的实现数据缓存层的方法的主要步骤的示意图。

如图1所示，本发明实施例的一种实现数据缓存层的方法主要包括如下步骤：

步骤S11：将缓存层jar包引入业务层。本步骤的目的在于在业务层与数据库之间分离出一个逻辑的缓存控制层。

步骤S12：解析缓存层配置文件，并配置缓存配置参数。解析jar包中的配置文件，初始化缓存配置参数。本发明实施例中，初始化缓存配置参数例如可以报考核心的缓存层的切面路口CacheMethodAspect；配置需要使用到的第三方的缓存组件；注册缓存查询策略，注册缓存刷新策略，注册缓存删除策略，注册缓存重载策略；配置缓存层的监控方式等。

在步骤S12完成配置文件的设置后，从步骤S13开始处理。

步骤S13：根据所述缓存配置参数在业务方法中配置缓存注解。根据前述配置好的配置文件和缓存配置参数，向业务方法中添加缓存注解，并通过修改或设置缓存配置参数，生成具体的缓存注解参数。

步骤S14：当所述业务方法被调用时，根据所述缓存注解，实现数据的缓存和/或查询。由于缓存配置文件中设置了缓存层切面接口，所以当添加了缓存注解的业务方法被调用时，Spring的AOP会拦截标记了缓存注解业务方法。通过解析缓存注解参数，进行缓存数据的查询或者数据库数据的缓存。

前述配置缓存层的监控方式可以包括：根据需要在缓存层配置文件中配置缓存日志的输出方式，以实现对缓存过程的监控，其中缓存日志的输出方式包括将缓存日志输出至控制台和/或输出至指定文件和/或持久化到数据库中。

本发明实施例中，根据业务需要修改和/或设置缓存配置参数具体可以包括：设置缓存键key，选择具体缓存数据的第三方缓存组件、缓存查询策略等相关注解信息。另外，还可以包括设置缓存过期时间和缓存过期策略，其中，设置缓存过期时间是指超过预设的过期时间，缓存数据失效，所述缓存过期策略包括在缓存过期后，所有请求直接访问数据库，但只有一个请求被运行访问数据库，其它请求阻塞。

图2是根据本发明实施例的实现数据缓存层的方法的设计架构示意图。图2中，控制器Controller、Service、Manager以及Dao都属于业务层。本发明实施例通过在业务层的业务方法中添加缓存注解的方式实现缓存层。

实现缓存层的工作原理具体如下：

首先解析配置文件初始化默认的缓存配置，注册重新加载和删除缓存等策略。然后根据业务需要在业务方法上配置缓存注解。业务调用时，通过Spring的AOP拦截标记了缓存注解的业务方法，解析缓存注解中的键key(唯一标识)，cacheBean(选择缓存数据的具体的第三方容器)，timeout(过期时间)等相关配置信息。通过解析缓存的键key的值value，以及选用的进行存储的第三方缓存组件，结合配置的缓存策略进行数据查询。如果查询到存在数据则返还数据，如果不存缓存的数据，则业务方法继续执行完毕后将业务方法的返回结果根据配置的格式化策略进行格式化，再继续做缓存，下一次请求过来后便可直接命中缓存。

在实现数据缓存层的过程中，需要进行各部分逻辑框架的构建，包括缓存注解的设置、缓存过期策略的设置、缓存监控方式配置以及第三方缓存组件的选择。

具体而言：

①缓存注解

本发明实施例的缓存注解CacheMethod中设置有包括但不限于有如下参数：

Value：缓存的默认值

Key：缓存的键

cacheBean：缓存数据的第三方组件

timeOut：缓存过期时间

nullTimeout：空值超时时间

disable：是否禁用

readonly：是否只读

lock：是否加锁

format：缓存数据格式化策略

strategy：缓存查询策略

strategyArgs：策略的权重(缓存层的实际中，可能因为设置了不同优先级的策略，从而需要根据策略的权重决定适用时具体以何策略为准)

通过使用注解的方式引入缓存层的接入，使缓存层代码和业务代码解耦，让开发人员可以更专注于业务功能的开发。前述描述中，多数的注解的参数都配置了默认值，在设置注解的时候只需要根据具体的业务需求，修改或设置对应的缓存注解参数即可。

本发明实施例在，缓存键key的命名规范如下：包名+类名+方法名称+-{0}-{1}，其中，以大括号添加数字方式代表业务方法内的参数。

②缓存过期策略

1、当缓存过期前，设置线程定期更新缓存，刷新缓存数据；

2、当缓存过期后所有请求直接访问数据库，且所有请求只有一个被运行访问数据库，其他请求阻塞

根据前述缓存注解参数中设置的缓存过期时间，过期后，缓存数据会被清除掉。清除掉之后，通过设置的缓存过期策略，进行缓存组件中数据的重载，以使缓存数据得到快速补充。另外，在缓存过期前，可以通过设置线程的方式，定期(本发明实施例中，刷新周期可根据实际业务需求而定)的刷新缓存中已有的数据。

③缓存监控

本发明实施例中，可以在配置文件中配置缓存的监控方式，通过配置，可以将记录整个缓存的操作过程的缓存日志灵活地打印到控制台，或者输出到指定的文件，或者持久化到数据库中，从而可以方便地实施监控缓存工作状态，对于优化和调整缓存策略提供参考依据。具体缓存监控的设置可参见图3。

④第三方缓存组件

在缓存层的配置文件中可以配置需要使用到的第三方缓存组件，本发明实施例中，可以同时配置多个第三方缓存组件，例如Redis、memcache。在使用注解标记方法的时候，可以设置将该方法返回的数据保存到指定的第三方缓存组件中。

通过上述各部分逻辑框架的构建，可以具体实现数据缓存层。本发明实施例中，具体实现步骤如下：

步骤一：通过Maven的pom.xml引入缓存层的依赖jar包；

步骤二：设置缓存层的配置文件，主要包含核心的缓存层的切面路口CacheMethodAspect；需要使用到的第三方的缓存组件；注册缓存查询策略，注册缓存刷新策略，注册缓存删除策略，注册缓存重载策略；配置缓存层的监控方式等；

步骤三：在业务方法上添加缓存注解，根据需要选择具体的第三方缓存组件，设置缓存过期时间，设置缓存查询策略；此外，还可以配置清除缓存拦截，拦截所有的创建，更新，删除方法，以便统一清除缓存中不准确的数据，确保缓存数据的有效性。

图4是根据本发明实施例的实现数据缓存层的方法的主要流程示意图。如图4所示，在业务方法被调用时：首先判断此业务方法是否存在缓存注解，若存在缓存注解，就根据配置的缓存键key查询缓存，若不存在，则直接调用方法实现，返回业务方法的查询结果，并将查询结果缓存。

根据本发明实施例的实现数据缓存层的方法可以看出，因为采用以注解的方式标记需要缓存的数据，然后使用Spring的AOP拦截方法调用对数据做缓存的技术手段，所以克服了业务层与缓存层代码耦合的技术问题，进而达到减少对业务代码的入侵，实现统一控制的技术效果；通过灵活配置注解选择需要缓存的数据，从而可以使得缓存的利用率达到最大提升；通过在缓存过程中添加缓存日志的监控，从而可以方便对缓存效果的检测，为缓存层优化提供参考的依据；通过设置配置文件，从而可以灵活配置选用的第三方缓存组件；通过设置缓存过期策略，从而可以定期的清理不需要的数据，并且保证实时地补充所需数据。

图5是根据本发明实施例的实现数据缓存层的装置的主要模块的示意图。

如图5所示，本发明实施例的一种实现数据缓存层的装置50主要包括：引入模块501、解析模块502、配置模块503以及缓存实现模块504。其中：引入模块501用于将缓存层jar包引入业务层；解析模块502用于解析缓存层配置文件，并配置缓存配置参数；配置模块503用于根据所述缓存配置参数在业务方法中配置缓存注解；缓存实现模块504用于当所述业务方法被调用时，根据所述缓存注解，实现数据的缓存和/或查询。

其中，解析模块502还可用于：设置缓存层切面、配置需要使用到的第三方缓存组件、注册缓存查询策略、注册缓存刷新策略、注册缓存删除策略、注册缓存重载策略、配置缓存层的监控方式。

需要说明的是，解析模块502配置缓存层的监控方式可以包括：根据需要在缓存层配置文件中配置缓存日志的输出方式，以实现对缓存过程的监控，其中缓存日志的输出方式包括将缓存日志输出至控制台和/或输出至指定文件和/或持久化到数据库中。

另外，配置模块503还可用于：在业务方法中添加缓存注解，然后根据业务需要修改和/或设置缓存配置参数。

配置模块503还可用于：设置缓存过期时间和缓存过期策略，其中，设置缓存过期时间是指超过预设的过期时间，缓存数据失效，所述缓存过期策略包括在缓存过期后，所有请求直接访问数据库，但只有一个请求被运行访问数据库，其它请求阻塞。

从以上描述可以看出，因为采用以注解的方式标记需要缓存的数据，然后使用Spring的AOP拦截方法调用对数据做缓存的技术手段，所以克服了业务层与缓存层代码耦合的技术问题，进而达到减少对业务代码的入侵，实现统一控制的技术效果；通过灵活配置注解选择需要缓存的数据，从而可以使得缓存的利用率达到最大提升；通过在缓存过程中添加缓存日志的监控，从而可以方便对缓存效果的检测，为缓存层优化提供参考的依据；通过设置配置文件，从而可以灵活配置选用的第三方缓存组件；通过设置缓存过期策略，从而可以定期的清理不需要的数据，并且保证实时地补充所需数据。

根据本发明的实施例，本发明还提供了一种电子设备和一种可读存储介质。

本发明的电子设备包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行本发明所提供的实现数据缓存层的方法。

本发明的非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行本发明所提供的实现数据缓存层的方法。

如图6所示，是根据本发明实施例的实现数据缓存层的方法的电子设备的硬件结构示意图。如图6，该电子设备60包括：一个或多个处理器61以及存储器62，图6中以一个处理器61为例。其中，存储器62即为本发明所提供的非暂态计算机可读存储介质。

实现数据缓存层的方法的电子设备还可以包括：输入装置63和输出装置64。

处理器61、存储器62、输入装置63和输出装置64可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。

存储器62作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的实现数据缓存层的方法对应的程序指令/模块(例如，附图5所示的引入模块501、解析模块502、配置模块503以及缓存实现模块504)。处理器61通过运行存储在存储器62中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的实现数据缓存层的方法。

存储器62可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据实现数据缓存层的装置的使用所创建的数据等。此外，存储器62可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器62可选包括相对于处理器61远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至实现数据缓存层的装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置63可接收输入的数字或字符信息，以及产生与实现数据缓存层的装置的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置64可包括显示屏等显示设备。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器62中，当被所述一个或者多个处理器61执行时，执行上述任意方法实施例中的实现数据缓存层的方法。

上述产品可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的方法。

根据本发明实施例的技术方案，因为采用以注解的方式标记需要缓存的数据，然后使用Spring的AOP拦截方法调用对数据做缓存的技术手段，所以克服了业务层与缓存层代码耦合的技术问题，进而达到减少对业务代码的入侵，实现统一控制的技术效果；通过灵活配置注解选择需要缓存的数据，从而可以使得缓存的利用率达到最大提升；通过在缓存过程中添加缓存日志的监控，从而可以方便对缓存效果的检测，为缓存层优化提供参考的依据；通过设置配置文件，从而可以灵活配置选用的第三方缓存组件；通过设置缓存过期策略，从而可以定期的清理不需要的数据，并且保证实时地补充所需数据。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (12)

1.一种实现数据缓存层的方法，其特征在于，包括：

将缓存层jar包引入业务层；

解析缓存层配置文件，并配置缓存配置参数；

根据所述缓存配置参数在业务方法中配置缓存注解；

当所述业务方法被调用时，根据所述缓存注解，实现数据的缓存和/或查询。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，配置缓存配置参数包括：设置缓存层切面、配置需要使用到的第三方缓存组件、注册缓存查询策略、注册缓存刷新策略、注册缓存删除策略、注册缓存重载策略、配置缓存层的监控方式。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，配置缓存层的监控方式包括：

根据需要在缓存层配置文件中配置缓存日志的输出方式，以实现对缓存过程的监控，其中缓存日志的输出方式包括将缓存日志输出至控制台和/或输出至指定文件和/或持久化到数据库中。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述缓存配置参数在业务方法中配置缓存注解包括：在业务方法中添加缓存注解，然后根据业务需要修改和/或设置缓存配置参数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据业务需要修改和/或设置缓存配置参数还包括：

设置缓存过期时间和缓存过期策略，其中，设置缓存过期时间是指超过预设的过期时间，缓存数据失效，所述缓存过期策略包括在缓存过期后，所有请求直接访问数据库，但只有一个请求被运行访问数据库，其它请求阻塞。

6.一种实现数据缓存层的装置，其特征在于，包括：

引入模块，用于将缓存层jar包引入业务层；

解析模块，用于解析缓存层配置文件，并配置缓存配置参数；

配置模块，用于根据所述缓存配置参数在业务方法中配置缓存注解；

缓存实现模块，用于当所述业务方法被调用时，根据所述缓存注解，实现数据的缓存和/或查询。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述解析模块还用于：设置缓存层切面、配置需要使用到的第三方缓存组件、注册缓存查询策略、注册缓存刷新策略、注册缓存删除策略、注册缓存重载策略、配置缓存层的监控方式。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述解析模块还用于：

根据需要在缓存层配置文件中配置缓存日志的输出方式，以实现对缓存过程的监控，其中缓存日志的输出方式包括将缓存日志输出至控制台和/或输出至指定文件和/或持久化到数据库中。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述配置模块还用于：在业务方法中添加缓存注解，然后根据业务需要修改和/或设置缓存配置参数。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述配置模块还用于：

设置缓存过期时间和缓存过期策略，其中，设置缓存过期时间是指超过预设的过期时间，缓存数据失效，所述缓存过期策略包括在缓存过期后，所有请求直接访问数据库，但只有一个请求被运行访问数据库，其它请求阻塞。

11.一种电子设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-5中任一项所述的方法。

12.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-5中任一项所述的方法。