ehcache模糊批量移除缓存的方法

前言

众所周知，encache是现在最流行的java开源缓存框架,配置简单,结构清晰,功能强大。通过注解 @Cacheable 可以快速添加方法结果到缓存。通过 @CacheEvict 可以快速清除掉指定的缓存。

但由于 @CacheEvict 注解使用的是key-value的，不支持模糊删除，就会遇到问题。当我用 @Cacheable 配合Spring EL表达式添加了同一方法的多个缓存比如：

@GetMapping("/listOfTask/{page}/")
@Cacheable(value = "BusinessCache", key = "'listOfTask_'+ #page")
public ResponseMessage<PageTaskVO> getTaskList(@PathVariable("page") String page) {
  do something...
}

上述代码是分页获取任务信息。用EL表达式获取到参数中的page，并作为缓存的key，使用 @Cacheable 添加到ehcache的缓存中。此时，在缓存中就会出现 listOfTask_1 , listOfTask_2 , listOfTask_3 这种类型的key。

当添加、删除任务时，列表就会发生改变。这时候，就需要把 listOfTask_* 相关的缓存全部去掉。而这时，我不知道缓存中到底缓存了多少和 listOfTask_* 相关的内容，不可能调用 @CacheEvict 挨个删除。

既然ehcache本身无法支持，那就只能靠我们自己实现了。

实现

考虑到使用的注解添加的缓存，那么移除缓存也使用注解处理，可以保持开发的一致性。注解对开发者来说也很友好。那么我们就考虑使用自定义注解来来模糊批量移除缓存。

首先，定义注解 CacheRemove ：

@Target({ java.lang.annotation.ElementType.METHOD })
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface CacheRemove {
  String value();
  String[] key();
}

其中，value 同 ehcache 一样，用于定义要操作的缓存名。key 是一个数组，用于存放多种缓存 key 的正则表达式。起名 CacheRemove 清晰易懂，也不与 ehcache 本身的注解冲突。注解的定义到此为止。接下来，就需要处理注解了，由于使用的 spring 框架，很自然的，就会想到用 AOP 来做注解的具体实现。

注解的目的是批量模糊移除缓存。需考虑如下两个问题：

1. 用什么方式模糊匹配
2. 怎么批量删除key

我给出的处理方式，也是我认为最简单的处理方式是：

1. 用什么方式模糊匹配 —— CacheRemove 中的key传正则，可以传多个，使用正则匹配
2. 怎么批量删除key —— 循环所有的key，找到匹配正则的就删除

首先定义类名 CacheRemoveAspect ：

@Aspect
@Component
public class CacheRemoveAspect {
  @Pointcut(value = "(execution(* *.*(..)) && @annotation(com.example.CacheRemove))")
  private void pointcut() {}

  do something...
}

在切面中定义切点，使用 execution(* *.*(..) && @annotation(com.example.CacheRemove)) 表示所有带注解类 CacheRemove 都执行， @annotation 中的值是注解的全限定名。

切点定义完毕，下面的重头戏就是切面的具体实现了。一般来说，缓存会在增删改的方法执行完后才要移除。所以使用 @AfterReturning() 来实现。在具体实现中需要做以下几件事：

1. 拦截方法上的注解
2. 判断注解是不是 CacheRemove
3. 由于注解传入的 key 是个数组，循环处理每个key
4. 在循环中编制每个 key 为 pattern， 并循环所有的缓存，移除匹配上的缓存

具体实现如下：

@AfterReturning(value = "pointcut()")
private void process(JoinPoint joinPoint){
  MethodSignature signature = (MethodSignature) joinPoint.getSignature();
  Method method = signature.getMethod();
  CacheRemove cacheRemove = method.getAnnotation(CacheRemove.class);

  if (cacheRemove != null){
    String value = cacheRemove.value();
    String[] keys = cacheRemove.key(); //需要移除的正则key

    List cacheKeys = CacheUtils.cacheKeys(value);
    for (String key : keys){
      Pattern pattern = Pattern.compile(key);
      for (Object cacheKey: cacheKeys) {
        String cacheKeyStr = String.valueOf(cacheKey);
        if (pattern.matcher(cacheKeyStr).find()){
          CacheUtils.remove(value, cacheKeyStr);
        }
      }
    }
  }
}

以上，为 ehcache 模糊批量移除缓存的具体实现。其中 BusinessCacheUtils 为自己封装的 ehcache 工具类。主要实现获取缓存池，获取缓存，移除缓存，添加缓存，查看所有缓存等正常功能。代码如下：

public class CacheUtils {

  private static CacheManager cacheManager = SpringContextHolder.getBean("ehCacheManagerFactory");

  public static Object get(String cacheName, String key) {
    Element element = getCache(cacheName).get(key);
    return element == null ? null : element.getObjectValue();
  }

  public static void put(String cacheName, String key, Object value) {
    Element element = new Element(key, value);
    getCache(cacheName).put(element);
  }

  public static void remove(String cacheName, String key) {
    getCache(cacheName).remove(key);
  }

  public static List cacheKeys(String cacheName){
    return getCache(cacheName).getKeys();
  }

  /**
   * 获得一个Cache，没有则创建一个。
   * @param cacheName
   * @return
   */
  private static Cache getCache(String cacheName) {
    Cache cache = cacheManager.getCache(cacheName);
    if (cache == null) {
      cacheManager.addCache(cacheName);
      cache = cacheManager.getCache(cacheName);
      cache.getCacheConfiguration().setEternal(true);
    }
    return cache;
  }

  public static CacheManager getCacheManager() {
    return cacheManager;
  }

}

至此，整个ehcache 模糊批量移除缓存的功能就实现了。

总结

整个过程思路简单，用到了一些 AOP 的知识就完成了需要的功能。但具体的移除部分代码可考虑进行优化。通过一次缓存的全部循环，就把需要移除的缓存都移除干净，而不是想现在这样有几个key，就全缓存遍历几次。具体实现留给读者自行完成。希望对各位有所帮助。也希望大家多多支持我们。