🏆7 основных способов оптимизировать кеширование в Spring Boot

В условиях растущих требований к производительности современных приложений, кеширование становится одним из ключевых инструментов для их удовлетворения.

В новом переводе от команды Spring АйО вы узнаете про 7 основных техник оптимизации кеширования в Spring Boot, которые могут помочь значительно улучшить производительность. От выбора идеальных кандидатов для кеширования до реализации асинхронного кеша и мониторинга метрик кеша.

📚 Подробнее читайте на Хабре

🥰 Самая любимая фича в Java 22

Java 22 принесла множество новых фич, но наиболее обсуждаемой стала String Templates. Хотя эта preview-фича не попадет в будущий релиз Java 23, огорчаться не стоит. В Java 22 достаточно других интересных обновлений. Помните их?

Если забыли, самое время освежить память: https://habr.com/ru/articles/801467/.

Ну и, конечно же, выбрать любимую фичу 💚

Поделитесь в комментариях, какая фича Java 22 вам нравится больше всего?

🐘 Declarative Gradle: рывок или прорыв?

Полгода назад команда Gradle представила новый продукт — Declarative Gradle. Команда Spring АйО, со своей стороны, провела исследование этого продукта и готова поделиться результатами.

TL;DR: технология всё ещё активно развивается, но пока что не поддерживается привычными инструментами, такими как IntelliJ IDEA. Несмотря на это, нам удалось запустить Spring Boot приложение!

📚 Подробнее читайте на Хабре

🖥 Новые возможности конструкторов в Java (часть 2)

Не так давно мы рассказывали про гибкие конструкторы в Java. В 23 версии Java появится возможность инициализировать поля в том же классе перед явным вызовом конструктора (JEP-482). А пока эта фича не реализована, мы вынуждены использовать вспомогательные методы, если нам необходимо проиницизировать поля.

Рассмотрим класс, который принимает аргумент типа Certificate и должен преобразовать его в массив байтов для конструктора суперкласса.

Java ≤ 22:

public class Sub extends Super {

    private static byte[] prepareByteArray(Certificate certificate) {
        var publicKey = certificate.getPublicKey();
        if (publicKey == null) throw new IllegalArgumentException(..);
        return switch (publicKey) {
            case RSAKey rsaKey -> ...
            case DSAPublicKey dsaKey -> ...
            default -> ...
        };
    }

    public Sub(Certificate certificate) {
        super(prepareByteArray(certificate));
    }

}

В коде выше метод prepareByteArray выполняет необходимую подготовку аргументов. Затем этот метод вызывается внутри конструктора Sub как часть вызова super.

Java ≥ 23:

Можно будет сделать тоже самое, но без дополнительных “приседаний” в виде вынесения логики которую мы хотим выполнить в конструкторе в отдельный метод:

public class Sub extends Super {
    public Sub(Certificate certificate) {
        var publicKey = certificate.getPublicKey();
        if (publicKey == null) throw new IllegalArgumentException(..);
        byte[] certBytes = switch (publicKey) {
            case RSAKey rsaKey -> ...
            case DSAPublicKey dsaKey -> ...
            default -> ...
        };
        super(certBytes);
    }
}

Также иногда возникает необходимость передать одно и то же значение в несколько аргументов конструктора суперкласса. Ранее это можно было сделать только с использованием вспомогательного конструктора.

Рассмотрим пример, связанный с системой регистрации студентов в университете. У нас есть базовый класс Person, который представляет человека, и класс Student, который наследует Person. Каждый студент имеет идентификатор, который также используется в качестве номера студенческого билета и учетной записи в университете

Java ≤ 22:

class Person {
    private String id;
    private String accountId;

    public Person(String id, String accountId) {
        this.id = id;
        this.accountId = accountId;
    }
}

class Student extends Person {
    private Student(String id) {
        super(id, id); // Передача одного и того же значения дважды
    }

    public Student(String firstName, String lastName) {
        this(generateStudentId(firstName, lastName));
    }

    private static String generateStudentId(String firstName, String lastName) {
        // Генерация уникального идентификатора студента
        return firstName + ", " + lastName + "-" + System.currentTimeMillis();
    }
}

В этом примере вспомогательный конструктор Student(String id) используется для передачи одного и того же id в два аргумента конструктора суперкласса Person.

Java ≥ 23:

class Person {
    private String id;
    private String accountId;

    public Person(String id, String accountId) {
        this.id = id;
        this.accountId = accountId;
    }
}

class Student extends Person {
    public Student(String firstName, String lastName) {
        String id = generateStudentId(firstName, lastName);
        super(id, id); // Передача одного и того же значения дважды
    }

    private static String generateStudentId(String firstName, String lastName) {
        // Генерация уникального идентификатора студента
        return firstName + ", " + lastName + "-" + System.currentTimeMillis();
    }
}

Ставьте 🔥 если понравился пост и вы были бы рады видеть больше разборов JEP

#Java #JEP

🗓 Еженедельный дайджест №5

Для тех, кто был слишком занят на неделе или просто пропустил некоторые посты, публикуем дайджест!

Переопределение и дополнение свойств для Spring Boot тестов – собрали в одном месте 6 различных вариантов переопределения свойств

7 основных способов оптимизировать кеширование в Spring Boot – узнали, что, где и как кэшировать, а что лучше не стоит

Самая любимая фича в Java 22 – освежили в памяти все фичи, которые вошли в 22-й релиз Java

Declarative Gradle: рывок или прорыв? – выяснили, что из себя представляет новый проект от Gradle, и попробовали его в действии

Новые возможности конструкторов в Java (часть 2) – продолжили изучать нововведения, связанные с конструкторами объектов

😌@spring_aio

🦥 Spring Tips: Аннотация @Lazy

По умолчанию Spring инициализирует все sigleton-бины во время запуска приложения. Аннотация @Lazy позволяет изменить это поведение, инициализируя бины только по мере необходимости. Используя аннотацию @Lazy можно существенно снизить потребление памяти и уменьшить время запуска приложения, отметив бины, которые используются в приложении не так часто и занимают немало памяти.

Способы применения

Чтобы сделать бин лениво инициализируемым, нужно отметить его аннотацией @Lazy в месте его объявления:

@Lazy
@Component
public class MyComponent {
    //...
}

@Configuration
@Lazy
public class LazyConfig {
    // Все объявленные в этом конфиге бины будут ленивыми
}

@Configuration
public class AppConfig {
    //Этот конкретный бин будет ленивым
    @Bean
    @Lazy
    public MyBean myBean() {
        return new MyBean();
    }
}

А также в месте его инжекции:

@Service
public class MyService {
    private final MyBean myBean;
    private final MyComponent myComponent;

    public MyService(@Lazy MyBean myBean, @Lazy MyComponent myComponent) {
        this.myBean = myBean;
        this.myComponent = myComponent;
    }
}

Если не воспользоваться аннотацией @Lazy в месте объявления бина или в месте его инжекции, то он НЕ БУДЕТ ленивым.

Ленивая инициализация контекста по умолчанию

Чтобы сделать инициализацию ленивой для всего контекста, можно добавить следущее свойство в конфигурационный файл:

spring.main.lazy-initialization=true

Однако стоит быть осторожным с этим подходом. Ошибки инициализации могут возникнуть не во время запуска приложения, а позже – в рантайме, что усложнит их обнаружение и исправление (что в целом справедливо и при ленивой инициализации лишь некоторых бинов). Но если вы всё таки решите использовать глобальную ленивую инициализацию, можно исключить определённые бины, инициализируя их жадно (во время запуска приложения) с помощью @Lazy(false):

@Service
@Lazy(false)
public class MyService {
    // код
}

А много ли бинов лениво инициализируется на вашем проекте? Может быть вообще все? Поделитесь своим опытом в комментариях, будет интересно почитать!

#SpringBoot #SpringTips

🖥 Scoped Values в Java (Часть 1)

Судя по реакциям на предыдущих постах про JEP, они вам нравятся, так что продолжаем разбирать свежые JEP'ы.

Представим себе небольшой веб-фреймворк, который обрабатывает HTTP-запросы. Фреймворк создает контекст для каждого запроса и передает его через методы:

@Override
public void handle(Request request, Response response) {
    var userInfo = readUserInfo();
}

private UserInfo readUserInfo() {
    return (UserInfo) framework.readKey("userInfo", context);
}

Ранее для передачи контекста использовались переменные типа ThreadLocal:

private final static ThreadLocal<FrameworkContext> CONTEXT = new ThreadLocal<>();

void serve(Request request, Response response) {
    var context = createContext(request);
    CONTEXT.set(context);
    Application.handle(request, response);
}

public PersistedObject readKey(String key) {
    var context = CONTEXT.get();
    var db = getDBConnection(context);
    db.readKey(key);
}

Scoped Values API впервые был представлен в JDK 20 и прошел несколько итераций и улучшений в последующих версиях JDK (JEP 429, JEP 446, JEP 464, JEP 481). Scoped Values представляют собой новый механизм для передачи неизменяемых данных между методами в одном потоке и между дочерними потоками. Этот механизм проще в использовании по сравнению с ThreadLocal и обладает меньшими затратами по времени и памяти.

У подхода, использующего ThreadLocal, есть несколько недостатков:

1. Неограниченная изменяемость — переменные могут изменяться в любое время любым кодом в потоке
2. Неограниченное время жизни — переменные могут существовать дольше, чем необходимо, что может приводить к утечкам памяти
3. Высокая стоимость наследования — при создании дочерних потоков переменные должны копироваться, что увеличивает затраты по памяти

Scoped Values позволяют избежать этих проблем, обеспечивая одноразовую запись и ограниченное время жизни значений:

final static ScopedValue<FrameworkContext> CONTEXT = ScopedValue.newInstance();

void serve(Request request, Response response) {
    var context = createContext(request);
    ScopedValue.runWhere(CONTEXT, context, () -> Application.handle(request, response));
}

public PersistedObject readKey(String key) {
    var context = CONTEXT.get();
    var db = getDBConnection(context);
    db.readKey(key);
}

В данном случае метод ScopedValue.runWhere связывает значение с текущим потоком на время выполнения лямбда-выражения, после чего связь уничтожается, что улучшает производительность и безопасность кода.

В 23 версии Java фича будет пересмотрена повторно с одним изменением: тип параметра операции метода ScopedValue.callWhere будет являться новым функциональным интерфейсом, который позволит компилятору Java делать вывод о том, может ли быть выброшено проверяемое исключение. Подробнее про ScopedValue.callWhere и улучшения, связанные с ним, поговорим во второй части.

Ставьте 🔥 если хотите вторую часть!

#Java #JEP

👩‍💻 Flyway + Spring Boot: настройка и написание миграций баз данных

Благодаря этой статье вы узнаете, как подключить и настроить Flyway в Spring Boot приложении, а также как сгенерировать скрипты инициализации и миграции схемы базы данных.

📚 Подробнее читайте на Хабре

❓ #ВопросЭксперту: Есть ли аналог Criteria API в Spring Data JDBC?

Мы рады представить вам новую рубрику, в которой эксперты сообщества Spring АйО будут отвечать на актуальные и интересные вопросы. Для дебютного выпуска мы пригласили Михаила Поливаху, контрибьютора в Spring Data JDBC, который любезно согласился принять участие. Большое спасибо ему за это! Если вам понравится этот формат, поддержите нас лайками и репостами.

Итак, ниже ответ Михаила на заявленный в заголовке вопрос.

–––

Друзья, по поводу аналога Criteria API в Spring Data JDBC и механизма динамического построения запросов в целом.

TL;DR: Аналог, какой-никакой, имеется, он даже работает😅. Но он менее функциональный, чем тот же Spring Data Specification API.

Long answer:
Если говорить про динамическое построение запроса в целом, то мы можем разбить это на несколько частей:

1. Динамическое построение условий.

Например, LIKE, BETWEEN, IS NOT NULL и любые другие keyword-ы, которые предназначены для фильтрации набора данных, но которые никак не влияют на структуру запроса в целом. Вот это в Spring Data JDBC имеется. Основные классы, которыми вы будете оперировать в таком случае, - Criteria и Query. Использовать это API достаточно просто, единственное - вам придется использовать напрямую JdbcAggregateTemplate. На данный момент распознавание методов с Query как параметром метода в Repository/CrudRepository не поддерживается (речь не про default методы, а именно про абстрактные методы в интерфейсе, которые воспринимаются как PartTreeJdbcQuery запросы), и скорее всего не будет поддерживаться, так как мало кому это пока было нужно (то есть никакого аналога интерфейсу JpaSpecificationExecutor в Spring Data JDBC нет).

Вот пример использования:

Сущность:

@Data
@Table("users")
@EqualsAndHashCode(onlyExplicitlyIncluded = true)
public class User {

  @Id
  @EqualsAndHashCode.Include
  private Long id;

  private String status;

  private String name;

  private OffsetDateTime createdAt;
}

И пример запроса:

@Autowired
private JdbcAggregateTemplate repository;

@Test
void testCriteriaApi() {
  Criteria criteria = Criteria
      .where("status").is("READY").ignoreCase(true)
      .and("created_at").between(OffsetDateTime.now().minusDays(2), OffsetDateTime.now().plusDays(2))
      .and("name").like("%J%");

  Query query = Query.query(criteria);

  Page<User> allByQuery = repository.findAll(query, User.class, Pageable.unpaged());

  Assertions.assertThat(allByQuery.getTotalElements()).isEqualTo(3);
}

Надеюсь, здесь все понятно. Код довольно легко читаемый, вот какой SQL мы сгенерируем:

SELECT 
  "users"."id" AS "id", 
  "users"."name" AS "name", 
  "users"."status" AS "status", 
  "users"."created_at" AS "created_at" 
FROM 
  "users" 
WHERE 
  UPPER("users"."status") = UPPER(?) 
  AND "users".created_at BETWEEN ? 
  AND ? 
  AND "users"."name" LIKE ?

2. Динамическое построение структуры запроса

Теперь, есть другая часть той же Criteria API - это уже динамическое построение самой структуры запроса. Частично с этим помогает CriteriaQuery из Criteria API. Это все возможные группировки, формирование селект листа, формирование подзапросов и т.п. Вот этого в Spring Data JDBC нет и в ближайшее время не планируется. Это огромный пласт работы, который предстоит сделать, если, конечно, это кому-то нужно. Сейчас там конь не валялся по этому вопросу.

✌️ Java - лучший язык программирования!?

Оказывается, нейросеть Suno не только умеет сочинять классные песни, но и отлично разбирается в программировании! На запрос "The best programming language" она написала песню про Java 🥰

Как перестать подпевать? 😂

java-java is super cool
java-java not just a tool
java here and java there
java language is superb

🗓 Еженедельный дайджест №6

Для тех, кто был слишком занят на неделе или просто пропустил некоторые посты, публикуем дайджест!

Spring Tips: Аннотация @Lazy – разобрались, как лениво инициализировать бины, и обсудили, стоит ли вообще это делать

Scoped Values в Java (Часть 1) – продолжили изучать нововведения Java, которые появятся в нашем любимом языке программирования в ближайшее время

Flyway + Spring Boot: настройка и написание миграций баз данных – узнали, как можно быстро и просто писать скрипты миграции баз данных

#ВопросЭксперту: Есть ли аналог Criteria API в Spring Data JDBC? – запустили новую рубрику, в первом выпуске которой дебютировал Михаил Поливаха

Java - лучший язык программирования!? – нашли еще один аргумент в пользу Java для спора о лучшем языке программирования

😌@spring_aio

🛡 Кастомные валидаторы в Spring Boot: Как сделать валидацию под себя

Валидация входных данных — важная часть любой системы, обеспечивающая целостность данных и предотвращение ошибок. Иногда стандартные аннотации Jakarta Bean Validation (например, @NotNull, @Size, @Pattern) не покрывают все наши потребности, и нам приходится писать свои собственные валидаторы. В этом посте мы разберем два подхода к созданию кастомных валидаторов в Spring Boot, а также узнаем, как настроить отображение ошибки валидации.

1. Кастомные валидации с мета-аннотациями

Если стандартных аннотаций не хватает, можно создать свою собственную аннотацию для валидации. Это удобно, если вам нужно сочетать несколько стандартных аннотаций в одной или переиспользовать уже имеющиеся аннотации. Например, давайте создадим аннотацию @CardNumber, которая проверяет, соответствует ли строка формату номера кредитной карты.

@Target({ElementType.FIELD, ElementType.PARAMETER})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Pattern(regexp = "([0-9]{4}-){3}[0-9]{4}$", message = "Invalid credit card number")
@Constraint(validatedBy = {})
public @interface CardNumber {
    String message() default "Invalid credit card number";
    Class<?>[] groups() default {};
    Class<? extends Payload>[] payload() default {};
}

В этом примере аннотация @CardNumber использует @Pattern для проверки формата номера кредитной карты. Такой подход упрощает код, потому что вся логика валидации сконцентрирована в одной аннотации.

@PostMapping("/card")
void checkCardNumber(@RequestParam @Valid @CardNumber String cardNumber) {
}

@Test
public void validCardNumber() throws Exception {
    mockMvc.perform(post("/card")
            .param("cardNumber", "1111-1111-1111-1111"))
        .andExpect(status().isOk())
        .andDo(print());
}

@Test
public void invalidCardNumber() throws Exception {
    mockMvc.perform(post("/card")
            .param("cardNumber", "1111-1111-1111"))
        .andExpect(status().is(400))
        .andDo(print());
}

2. Реализация собственных валидаторов

Когда стандартные аннотации не подходят, можно создать собственные валидаторы. Для этого нужно реализовать интерфейс ConstraintValidator.

Предположим, нам нужно валидировать пароли с определенными требованиями. Для этого создадим аннотацию @ValidPassword и валидатор PasswordValidator.

@Target({ElementType.FIELD, ElementType.METHOD, ElementType.PARAMETER})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Constraint(validatedBy = PasswordValidator.class)
public @interface ValidPassword {
    String message() default "Invalid password";
    Class<?>[] groups() default {};
    Class<? extends Payload>[] payload() default {};
    int minLength() default 8;
    String specialChars() default "!@#$%^&*()";
}

public class PasswordValidator implements ConstraintValidator<ValidPassword, String> {
    private int minLength;
    private String specialChars;

    @Override
    public void initialize(ValidPassword constraintAnnotation) {
        this.minLength = constraintAnnotation.minLength();
        this.specialChars = constraintAnnotation.specialChars();
    }

    @Override
    public boolean isValid(String password, ConstraintValidatorContext context) {
        if (password == null) {
            return false;
        }

        boolean hasUpperCase = !password.equals(password.toLowerCase());
        boolean hasLowerCase = !password.equals(password.toUpperCase());
        boolean hasDigit = password.chars().anyMatch(Character::isDigit);
        boolean hasSpecialChar = password.chars().anyMatch(ch -> specialChars.indexOf(ch) >= 0);
        boolean isLongEnough = password.length() >= minLength;

        return hasUpperCase && hasLowerCase && hasDigit && hasSpecialChar && isLongEnough;
    }
}

В данном примере аннотация @ValidPassword проверяет, что пароль содержит и верхний, и нижний регистр, цифры, специальные символы и имеет достаточную длину. Логика валидации инкапсулирована в PasswordValidator.

Продолжение в комментариях 👇

#SpringBoot #SpringTips

☁️ Soft Assertions в AssertJ

Бывало ли у вас такое, что тест падает на первом же assertion'e из десяти? Вы исправляете ошибку, запускаете тест снова, и он падает на втором assertion'e. И так десять раз. Выматывает, не так ли?

На самом деле, есть способ ускорить этот процесс — использовать soft assertions. С их помощью тест выполнится полностью, даже если один или несколько assertion'ов упадут, и вы сразу увидите все ошибки.

В новой статье от Михаила Поливахи, эксперта сообщества Spring АйО, вы узнаете, что такое soft assertions и как ими пользоваться.

📚 Подробнее читайте на Хабре

✨ Spring Tips: Переопределение свойств через переменные окружения

Часто в файле application.properties (или application.yml) объявляются свойства, значения которых содержат переменные вида ${ENV_PROPERTY_KEY:defaultValue}:

spring.datasource.url=jdbc:postgresql://${POSTGRES_HOST:localhost}/${POSTGRES_DB_NAME:local_dev_db}
spring.datasource.username=${POSTGRES_USERNAME:root}
spring.datasource.password=${POSTGRES_PASSWORD:root}
spring.datasource.driver-class-name=org.postgresql.Driver

Такой подход позволяет переопределять свойства при запуске приложения в разных средах (local, test, prod и т.д.).

Например, если мы решили запустить наше приложение через Docker Compose, предварительно собрав его в Docker образ, то передача значений для объявленных нами переменных окружения будет выглядеть следующим образом:

spring_test_app:
  image: spring_test_app:latest
  build:
    context: .
    dockerfile: docker/Dockerfile
    args:
      DOCKER_BUILDKIT: 1
  restart: "no"
  
  # задаём конкретные значения тем самым переменным окружения
  environment:
    POSTGRES_HOST: postgres:5432
    POSTGRES_DB_NAME: test_stand_db
    POSTGRES_USERNAME: admin
    POSTGRES_PASSWORD: admin
  ports:
    - "8080:8080"

В этом примере переменные из application.properties переопределяются через переменные окружения при запуске Docker контейнера.

Переопределение свойств напрямую

Но на самом деле, можно обойтись без дополнительных переменных в application.properties, переопределив Spring-свойства напрямую.

Теперь application.properties выглядит следующим образом:

spring.datasource.url=jdbc:postgresql://localhost:5432/local_dev_db
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=root
spring.datasource.driver-class-name=org.postgresql.Driver

А код сервиса нашего приложения в Docker Compose следующим образом:

spring_test_app:
  image: spring_test_app:latest
  build:
    context: .
    dockerfile: docker/Dockerfile
    args:
      DOCKER_BUILDKIT: 1
  restart: "no"
  environment:
    SPRING_DATASOURCE_URL: jdbc:postgresql://postgres/test_stand_db
    SPRING_DATASOURCE_USERNAME: admin
    SPRING_DATASOURCE_PASSWORD: admin
  ports:
    - "8080:8080"

Для spring.datasource.url, spring.datasource.username и spring.datasource.password будут использованы те значения, которые мы указали в Docker Compose файле.

За счёт чего это становится возможным?

Spring Boot использует определенный порядок загрузки свойств приложения, чтобы обеспечить разумное переопределение значений. Переменные окружения загружаются позже и перезаписывают свойства, заданные в application.properties. Полный порядок загрузки можно найти в документации.

Relaxed Binding в Spring Boot

Кстати, обратите внимание на стиль написания названий свойств. Spring Boot использует концепцию Relaxed Binding, которая позволяет указать название свойства без полного совпадения. Например:

@ConfigurationProperties(prefix = "my.main-project.person")
class MyPersonProperties {
 var firstName: String? = null
}

Для этого класса можно использовать следующие стили именования свойств:

- my.main-project.person.first-name — Kebab стиль для .properties/.yaml файлов
- my.main-project.person.firstName — CamelCase стиль
- my.main-project.person.first_name — Underscore стиль
- MY_MAINPROJECT_PERSON_FIRSTNAME — Uppercase + Underscore стиль для переменных окружения. При использовании Uppercase + Underscore стиля следует учитывать, что многие операционные системы ограничивают имена переменных окружения. Например, в Linux переменные могут содержать только буквы (a-z, A-Z), цифры (0-9) и символ подчеркивания (_). Подробнее читайте в документации.

В приведённом выше примере с Docker Compose файлом мы как раз воспользовались Uppercase + Underscore стилем, чтобы указать значения для нужных нам свойств. Именно такой вариант именования переменных окружения является негласным для Linux.

Ставь 🔥 если знал про это и 🤔 если слышишь впервые)

#SpringBoot #SpringTips

👩‍💻 Генерация HTTP клиентов для Spring Boot приложения по OpenAPI спецификации

В новом переводе от команды Spring АйО вы узнаете, как можно сгенерировать код HTTP клиентов для Spring Boot приложения по OpenAPI спецификации, используя плагин openapi-generator для Gradle.

В статье вы найдете:

💡 Пошаговую инструкцию по использованию openapi-generator для Gradle
⚙️ Настройки для генератора, которые помогут оставить только нужный код
🍃 Пример конфигурации сгенерированных Spring-бинов

📚 Подробнее читайте на Хабре