1. 概述
GemFire 是一款高性能分布式数据管理基础设施，位于应用集群和后端数据源之间。通过内存化数据管理，GemFire 能显著提升访问速度。Spring Data 提供了从 Spring 应用中轻松配置和访问 GemFire 的能力。
本文将探讨如何利用 GemFire 满足应用的缓存需求。
⚠️ 重要更新： Spring Data GemFire 项目所有权已从 Spring 团队转移至 VMware 的 GemFire 团队。现在应使用 Spring Data for VMware GemFire 项目。
功能基本相同，但依赖的 groupId、artifactId、版本和 Maven 仓库已变更。如何添加更新依赖请参考官方文档。
2. Maven 依赖
要启用 Spring Data GemFire 支持，需在 pom.xml 中添加以下依赖：
<dependency>
<groupId>com.vmware.gemfire</groupId>
<artifactId>spring-data-gemfire</artifactId>
<version>2.7.0</version>
</dependency>
最新版本可在 Maven Central 查询。
3. GemFire 核心特性
3.1. 缓存 (Cache)
GemFire 的缓存提供基础数据管理服务，并管理与其他节点的连接。缓存配置文件 (cache.xml) 描述了数据在不同节点间的分布方式：
<cache>
<region name="region">
<region-attributes>
<cache-listener>
<class-name>
com.example.CacheListenerImpl
</class-name>
</cache-listener>
</region-attributes>
</region>
...
</cache>
3.2. 区域 (Regions)
数据区域是缓存中逻辑上的数据分组。简单说，区域允许我们在系统多个 JVM 中存储数据，而无需关心数据具体存储在集群哪个节点。
区域分为三类：
- **复制区域 (Replicated region)**：每个节点存储完整数据副本。读性能极高，写操作较慢（需同步所有节点）：
<region name="myRegion" refid="REPLICATE"/> - **分区区域 (Partitioned region)**：数据分散存储，每个节点只保存部分数据。写性能优异：
<region name="myRegion" refid="PARTITION"/> - **本地区域 (Local region)**：仅存在于定义节点，无集群连接：
<region name="myRegion" refid="LOCAL"/>
3.3. 缓存查询
GemFire 提供 OQL（对象查询语言）语法类似 SQL。基础查询示例：
SELECT DISTINCT * FROM exampleRegion
通过 QueryService 创建查询对象执行 OQL。
3.4. 数据序列化
为提升性能，GemFire 提供优于 Java 序列化的方案：
- ✅ 跨语言支持
- ✅ 更高的序列化/反序列化速度
- ✅ 灵活的数据存储格式
核心方案是 **PDX (Portable Data eXchange)**：通过命名字段存储数据，支持直接访问字段而无需完全反序列化对象。
3.5. 函数执行
GemFire 允许函数驻留在服务器端，客户端或其他服务器可直接调用，无需传输函数代码。调用者可指定：
- 数据依赖函数在特定数据集执行
- 独立数据函数在特定服务器/成员/成员组执行
3.6. 连续查询 (Continuous Querying)
客户端通过 SQL 类型的查询过滤器订阅服务端事件。服务端将所有修改查询结果的事件推送给客户端。示例查询：
SELECT * from StockRegion s where s.stockStatus='active';
要获取此查询的状态更新，需在 StockRegion 附加 CQListener 实现：
<cache>
<region name="StockRegion">
<region-attributes refid="REPLICATE">
...
<cache-listener>
<class-name>com.example.StockListener</class-name>
</cache-listener>
...
</region-attributes>
</region>
</cache>
4. Spring Data GemFire 支持
4.1. Java 配置
Spring Data GemFire 提供注解简化配置：
@Configuration
public class GemfireConfiguration {
@Bean
Properties gemfireProperties() {
Properties gemfireProperties = new Properties();
gemfireProperties.setProperty("name", "SpringDataGemFireApplication");
gemfireProperties.setProperty("mcast-port", "0"); // 禁用多播发现
gemfireProperties.setProperty("log-level", "config");
return gemfireProperties;
}
@Bean
CacheFactoryBean gemfireCache() {
CacheFactoryBean gemfireCache = new CacheFactoryBean();
gemfireCache.setClose(true);
gemfireCache.setProperties(gemfireProperties());
return gemfireCache;
}
@Bean(name="employee")
LocalRegionFactoryBean<String, Employee> getEmployee(final GemFireCache cache) {
LocalRegionFactoryBean<String, Employee> employeeRegion = new LocalRegionFactoryBean<>();
employeeRegion.setCache(cache);
employeeRegion.setName("employee");
return employeeRegion;
}
}
关键点：
mcast-port=0表示禁用多播发现- 通过
CacheFactoryBean创建GemFireCache实例 - 使用
LocalRegionFactoryBean创建 Employee 实例的存储区域
4.2. 实体映射
通过注解定义对象到 GemFire 网格的映射：
@Region("employee")
public class Employee {
@Id
public String name;
public double salary;
@PersistenceConstructor
public Employee(String name, double salary) {
this.name = name;
this.salary = salary;
}
// 标准getter/setter
}
注解说明：
@Region：指定实体存储的区域@Id：标记作为缓存键的属性@PersistenceConstructor：标记用于创建实体的构造函数（多构造函数时必需）
4.3. GemFire 仓库
启用仓库支持的核心配置：
@Configuration
@EnableGemfireRepositories(basePackages
= "com.baeldung.spring.data.gemfire.repository")
public class GemfireConfiguration {
@Autowired
EmployeeRepository employeeRepository;
// ...
}
4.4. OQL 查询支持
仓库接口支持定义 OQL 查询方法：
@Repository
public interface EmployeeRepository extends
CrudRepository<Employee, String> {
Employee findByName(String name);
Iterable<Employee> findBySalaryGreaterThan(double salary);
Iterable<Employee> findBySalaryLessThan(double salary);
Iterable<Employee>
findBySalaryGreaterThanAndSalaryLessThan(double salary1, double salary2);
}
4.5. 函数执行支持
通过注解简化函数操作：
函数实现：
@Component
public class FunctionImpl {
@GemfireFunction
public void greeting(String message){
// 业务逻辑
}
// ...
}
启用函数注解处理：
@Configuration
@EnableGemfireFunctions
public class GemfireConfiguration {
// ...
}
函数执行：
@OnRegion(region="employee")
public interface FunctionExecution {
@FunctionId("greeting")
public void execute(String message);
// ...
}
启用执行注解处理：
@Configuration
@EnableGemfireFunctionExecutions(
basePackages = "com.baeldung.spring.data.gemfire.function")
public class GemfireConfiguration {
// ...
}
5. 总结
本文探索了 GemFire 的核心特性，并展示了 Spring Data 如何简化其使用。关键收获：
- ✅ 三种区域类型满足不同场景需求
- ✅ PDX 序列化提升性能
- ✅ 连续查询实现实时数据推送
- ✅ Spring 注解大幅简化配置
完整代码示例见 GitHub 仓库。