基于spring?@Cacheable?注解的spel表达式解析执行逻

目录直接进入主题 跟随spring的调用链直接看 @Cacheable 注解就可以了接下来看 key获取是在哪里没有任何逻辑就是一个组装了解一下@Cacheable的拦截顺序接下来看 execute方法再看 重载方法execute

日常使用中spring的 @Cacheable 大家一定不陌生,基于aop机制的缓存实现,并且可以选择cacheManager具体提供缓存的中间件或者进程内缓存,类似于 @Transactional 的transactionManager ,都是提供了一种多态的实现,抽象出上层接口,实现则供客户端选择,或许这就是架构吧,抽象的设计,使用interface对外暴露可扩展实现的机制,使用abstract 整合类似实现。

那么我们就看看 @Cacheable提供的一种方便的机制,spel表达式取方法 参数的逻辑,大家都写过注解,但是注解逻辑需要的参数可以使用spel动态取值是不是好爽~

直接进入主题 跟随spring的调用链

直接看 @Cacheable 注解就可以了

@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Inherited@Documentedpublic @interface Cacheable {? ? ? ? // spring的别名机制,这里不讨论,和cacheNames作用一致? ? @AliasFor("cacheNames")? ? String[] value() default {};? ? @AliasFor("value")? ? String[] cacheNames() default {};? ? ? ? // 今天的主角,就从他入手? ? String key() default "";? ? ? // 拼接key的 抽象出来的接口? ? String keyGenerator() default "";// 真正做缓存这件事的人,redis,caffine,还是其他的都可以,至于内存还是进程上层抽象的逻辑不关心,如果你使用caffine//就需要自己考虑 多服务实例的一致性了? ? String cacheManager() default "";? ? String cacheResolver() default "";// 是否可以执行缓存的条件 也是 spel 如果返回结果true 则进行缓存? ? String condition() default "";// ?如果spel 返回true 则不进行缓存? ? String unless() default "";// 是否异步执行? ? boolean sync() default false;}

接下来看 key获取是在哪里

SpringCacheAnnotationParser#parseCacheableAnnotation 解析注解,还好就一个地方

没有任何逻辑就是一个组装

继续跟踪上述方法 SpringCacheAnnotationParser#parseCacheAnnotations 走到这里,

? ? @Nullable? ? private Collection<CacheOperation> parseCacheAnnotations(? ? ? ? ? ? DefaultCacheConfig cachingConfig, AnnotatedElement ae, boolean localOnly) {? ? ? ? Collection<? extends Annotation> anns = (localOnly ?? ? ? ? ? ? ? ? AnnotatedElementUtils.getAllMergedAnnotations(ae, CACHE_OPERATION_ANNOTATIONS) :? ? ? ? ? ? ? ? AnnotatedElementUtils.findAllMergedAnnotations(ae, CACHE_OPERATION_ANNOTATIONS));? ? ? ? if (anns.isEmpty()) {? ? ? ? ? ? return null;? ? ? ? }? ? ? ? final Collection<CacheOperation> ops = new ArrayList<>(1);? ? ? ? anns.stream().filter(ann -> ann instanceof Cacheable).forEach(? ? ? ? ? ? ? ? ann -> ops.add(parseCacheableAnnotation(ae, cachingConfig, (Cacheable) ann)));? ? ? ? anns.stream().filter(ann -> ann instanceof CacheEvict).forEach(? ? ? ? ? ? ? ? ann -> ops.add(parseEvictAnnotation(ae, cachingConfig, (CacheEvict) ann)));? ? ? ? anns.stream().filter(ann -> ann instanceof CachePut).forEach(? ? ? ? ? ? ? ? ann -> ops.add(parsePutAnnotation(ae, cachingConfig, (CachePut) ann)));? ? ? ? anns.stream().filter(ann -> ann instanceof Caching).forEach(? ? ? ? ? ? ? ? ann -> parseCachingAnnotation(ae, cachingConfig, (Caching) ann, ops));? ? ? ? return ops;? ? }

也没有太多逻辑,将当前拦截到的方法可能存在的多个 SpringCache的注解解析为集合返回,那就是支持多个SpringCache注解同时放到一个方法喽。

? ? @Override? ? @Nullable? ? public Collection<CacheOperation> parseCacheAnnotations(Class<?> type) {// 到上边发现这里入参是一个类,那么可以推断这里调用是启动或者类加载时进行注解解析,然后缓存注解的写死的参数返回? ? ? ? DefaultCacheConfig defaultConfig = new DefaultCacheConfig(type);? ? ? ? return parseCacheAnnotations(defaultConfig, type);? ? }//------------还有一个方法是对方法的解析也是对注解的解析返回------------------? ? @Override? ? @Nullable? ? public Collection<CacheOperation> parseCacheAnnotations(Method method) {? ? ? ? DefaultCacheConfig defaultConfig = new DefaultCacheConfig(method.getDeclaringClass());? ? ? ? return parseCacheAnnotations(defaultConfig, method);? ? }

再上边 AnnotationCacheOperationSource#findCacheOperations ,两个重载方法

? ? @Override? ? @Nullable? ? protected Collection<CacheOperation> findCacheOperations(Class<?> clazz) {? ? ? ? return determineCacheOperations(parser -> parser.parseCacheAnnotations(clazz));? ? }? ? @Override? ? @Nullable? ? protected Collection<CacheOperation> findCacheOperations(Method method) {? ? ? ? return determineCacheOperations(parser -> parser.parseCacheAnnotations(method));? ? }

AbstractFallbackCacheOperationSource#computeCacheOperations 这里有点看不懂暂时不细做追溯,目的就是spelAbstractFallbackCacheOperationSource#getCacheOperations 还是处理解析注解返回

调用getCacheOperations方法的地方

如上图直接查看第一个调用

CacheAspectSupport#execute 查看这个execute调用方是CacheInterceptor#invoke 实现的MethodInterceptor接口,那不用看其他的了,这里就是执行方法拦截的地方,在这里会找到spel的动态解析噢顺便看一下拦截方法中的执行逻辑

了解一下@Cacheable的拦截顺序

? ? @Override? ? @Nullable? ? public Object invoke(final MethodInvocation invocation) throws Throwable {? ? ? ? Method method = invocation.getMethod();// 这是个一个 函数式接口作为回调,这里并没有执行,先执行下面execute方法 即CacheAspectSupport#execute? ? ? ? CacheOperationInvoker aopAllianceInvoker = () -> {? ? ? ? ? ? try {? ? ? ? ? ? ? ? return invocation.proceed();? ? ? ? ? ? }? ? ? ? ? ? catch (Throwable ex) {? ? ? ? ? ? ? ? throw new CacheOperationInvoker.ThrowableWrapper(ex);? ? ? ? ? ? }? ? ? ? };? ? ? ? try {? ? ? ? ? ? return execute(aopAllianceInvoker, invocation.getThis(), method, invocation.getArguments());? ? ? ? }? ? ? ? catch (CacheOperationInvoker.ThrowableWrapper th) {? ? ? ? ? ? throw th.getOriginal();? ? ? ? }? ? }

接下来看 execute方法

 ? @Nullable? ? protected Object execute(CacheOperationInvoker invoker, Object target, Method method, Object[] args) {? ? ? ? // Check whether aspect is enabled (to cope with cases where the AJ is pulled in automatically)? ? ? ? if (this.initialized) {? ? ? ? ? ? Class<?> targetClass = getTargetClass(target);? ? ? ? ? ? CacheOperationSource cacheOperationSource = getCacheOperationSource();? ? ? ? ? ? if (cacheOperationSource != null) {? ? ? ? ? ? ? ? Collection<CacheOperation> operations = cacheOperationSource.getCacheOperations(method, targetClass);? ? ? ? ? ? ? ? if (!CollectionUtils.isEmpty(operations)) {? ? ? ? ? ? ? ? ? ? return execute(invoker, method,? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? new CacheOperationContexts(operations, method, args, target, targetClass));? ? ? ? ? ? ? ? }? ? ? ? ? ? }? ? ? ? }? ? ? ? ? // 方法逻辑是后执行噢,先进行缓存? ? ? ? return invoker.invoke();? ? }

再看 重载方法execute

? ? @Nullable? ? private Object execute(final CacheOperationInvoker invoker, Method method, CacheOperationContexts contexts) {? ? ? ? // 注解上的是否异步的字段这里决定是否异步执行? ? ? ? if (contexts.isSynchronized()) {?? ? ? ? ? ? CacheOperationContext context = contexts.get(CacheableOperation.class).iterator().next();? ? ? ? ? ? if (isConditionPassing(context, CacheOperationExpressionEvaluator.NO_RESULT)) {? ? ? ? ? ? ? ? Object key = generateKey(context, CacheOperationExpressionEvaluator.NO_RESULT);? ? ? ? ? ? ? ? Cache cache = context.getCaches().iterator().next();? ? ? ? ? ? ? ? try {? ? ? ? ? ? ? ? ? ? return wrapCacheValue(method, cache.get(key, () -> unwrapReturnValue(invokeOperation(invoker))));? ? ? ? ? ? ? ? }? ? ? ? ? ? ? ? catch (Cache.ValueRetrievalException ex) {? ? ? ? ? ? ? ? ? ? // Directly propagate ThrowableWrapper from the invoker,? ? ? ? ? ? ? ? ? ? // or potentially also an IllegalArgumentException etc.? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ReflectionUtils.rethrowRuntimeException(ex.getCause());? ? ? ? ? ? ? ? }? ? ? ? ? ? }? ? ? ? ? ? else {? ? ? ? ? ? ? ? // No caching required, only call the underlying method? ? ? ? ? ? ? ? return invokeOperation(invoker);? ? ? ? ? ? }? ? ? ? }// -------------同步执行缓存逻辑--------------// --------------------下面各种注解分别执行,可以看出来springCache注解之间的顺序 缓存删除(目标方法invoke前)并执行、缓存增//加(猜测是先命中一次缓存,如果没有命中先存入空数据的缓存,提前占住缓存数据,尽量减少并发缓存带来的缓存冲洗问题)、//缓存增加(带有数据的)、上述两个缓存增加的真正执行 、缓存删除(目标方法invoke 后)并执行//当然这个 是 invoke前执行 或者后执行 是取决于@CacheEvict 中的 beforeInvocation 配置,默认false在后面执行如果前面执行unless就拿不到结果值了// 那么spring cache 不是 延时双删噢,高并发可能存在数据过期数据重新灌入? ? ? ? // Process any early evictions? ? ? ? processCacheEvicts(contexts.get(CacheEvictOperation.class), true,? ? ? ? ? ? ? ? CacheOperationExpressionEvaluator.NO_RESULT);? ? ? ? // Check if we have a cached item matching the conditions? ? ? ? Cache.ValueWrapper cacheHit = findCachedItem(contexts.get(CacheableOperation.class));? ? ? ? // Collect puts from any @Cacheable miss, if no cached item is found? ? ? ? List<CachePutRequest> cachePutRequests = new LinkedList<>();? ? ? ? if (cacheHit == null) {? ? ? ? ? ? collectPutRequests(contexts.get(CacheableOperation.class),? ? ? ? ? ? ? ? ? ? CacheOperationExpressionEvaluator.NO_RESULT, cachePutRequests);? ? ? ? }? ? ? ? ? ? ? // 方法入参解析 用于 key ?condition? ? ? ? Object cacheValue;? ? ? ? ? ? ? // 方法结果 解析 ?用于 unless? ? ? ? Object returnValue;? ? ? ? if (cacheHit != null && !hasCachePut(contexts)) {? ? ? ? ? ? // If there are no put requests, just use the cache hit? ? ? ? ? ? cacheValue = cacheHit.get();? ? ? ? ? ? returnValue = wrapCacheValue(method, cacheValue);? ? ? ? }? ? ? ? else {? ? ? ? ? ? // Invoke the method if we don't have a cache hit? ? ? ? ? ? returnValue = invokeOperation(invoker);? ? ? ? ? ? cacheValue = unwrapReturnValue(returnValue);? ? ? ? }? ? ? ? // Collect any explicit @CachePuts? ? ? ? collectPutRequests(contexts.get(CachePutOperation.class), cacheValue, cachePutRequests);? ? ? ? // Process any collected put requests, either from @CachePut or a @Cacheable miss? ? ? ? for (CachePutRequest cachePutRequest : cachePutRequests) {? ? ? ? ? ? cachePutRequest.apply(cacheValue);? ? ? ? }? ? ? ? // Process any late evictions? ? ? ? processCacheEvicts(contexts.get(CacheEvictOperation.class), false, cacheValue);? ? ? ? return returnValue;? ? }

不详细探究执行逻辑了,来看看生成key的逻辑,private 方法 generateKey

// 可以看出没有生成key ?会抛出异常,不允许null? ? private Object generateKey(CacheOperationContext context, @Nullable Object result) {? ? ? ? Object key = context.generateKey(result);? ? ? ? if (key == null) {? ? ? ? ? ? throw new IllegalArgumentException("Null key returned for cache operation (maybe you are " +? ? ? ? ? ? ? ? ? ? "using named params on classes without debug info?) " + context.metadata.operation);? ? ? ? }? ? ? ? if (logger.isTraceEnabled()) {? ? ? ? ? ? logger.trace("Computed cache key '" + key + "' for operation " + context.metadata.operation);? ? ? ? }? ? ? ? return key;? ? }//------------------------继续------------? ? ? ? /**? ? ? ? ?* Compute the key for the given caching operation.? ? ? ? ?*/? ? ? ? @Nullable? ? ? ? protected Object generateKey(@Nullable Object result) {? ? ? ? ? ? if (StringUtils.hasText(this.metadata.operation.getKey())) {// 终于看到 spring核心包之一 org.springframework.expression 包里的类了。。。T.T? ? ? ? ? ? ? ? EvaluationContext evaluationContext = createEvaluationContext(result);? ? ? ? ? ? ? ? return evaluator.key(this.metadata.operation.getKey(), this.metadata.methodKey, evaluationContext);? ? ? ? ? ? }? ? ? ? ? ? return this.metadata.keyGenerator.generate(this.target, this.metadata.method, this.args);? ? ? ? }

可以看到使用的 evaluator 是CacheOperationExpressionEvaluator类这个成员变量,类加载时便生成,里面有生成待解析实例的方法,有解析 key condition unless 的三个方法及ConcurrentMap 成员变量缓存到内存中,将所有的Cache注解的 spel表达式缓存于此,默认 64的大小,主要方法如下

? ? public EvaluationContext createEvaluationContext(Collection<? extends Cache> caches,? ? ? ? ? ? Method method, Object[] args, Object target, Class<?> targetClass, Method targetMethod,? ? ? ? ? ? @Nullable Object result, @Nullable BeanFactory beanFactory) {? ? ? ? CacheExpressionRootObject rootObject = new CacheExpressionRootObject(? ? ? ? ? ? ? ? caches, method, args, target, targetClass);? ? ? ? CacheEvaluationContext evaluationContext = new CacheEvaluationContext(? ? ? ? ? ? ? ? rootObject, targetMethod, args, getParameterNameDiscoverer());? ? ? ? if (result == RESULT_UNAVAILABLE) {? ? ? ? ? ? evaluationContext.addUnavailableVariable(RESULT_VARIABLE);? ? ? ? }? ? ? ? else if (result != NO_RESULT) {? ? ? ? ? ? evaluationContext.setVariable(RESULT_VARIABLE, result);? ? ? ? }? ? ? ? if (beanFactory != null) {? ? ? ? ? ? evaluationContext.setBeanResolver(new BeanFactoryResolver(beanFactory));? ? ? ? }? ? ? ? return evaluationContext;? ? }? ? @Nullable? ? public Object key(String keyExpression, AnnotatedElementKey methodKey, EvaluationContext evalContext) {? ? ? ? return getExpression(this.keyCache, methodKey, keyExpression).getValue(evalContext);? ? }? ? public boolean condition(String conditionExpression, AnnotatedElementKey methodKey, EvaluationContext evalContext) {? ? ? ? return (Boolean.TRUE.equals(getExpression(this.conditionCache, methodKey, conditionExpression).getValue(? ? ? ? ? ? ? ? evalContext, Boolean.class)));? ? }? ? public boolean unless(String unlessExpression, AnnotatedElementKey methodKey, EvaluationContext evalContext) {? ? ? ? return (Boolean.TRUE.equals(getExpression(this.unlessCache, methodKey, unlessExpression).getValue(? ? ? ? ? ? ? ? evalContext, Boolean.class)));? ? }

然后就返回想要的key了。

以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持。

即使是不成熟的尝试,也胜于胎死腹中的策略。

基于spring?@Cacheable?注解的spel表达式解析执行逻

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