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- 背景
何为缓存，缓存就是将系统或者程序中经常使用但不频繁更新的数据（或者对象）放置到内存中，以便其使用时可以进行快速地查找，而不必再去从数据库（或者其它介质）中获取数据或者创建新的重复实例操作，这样做的好处就是可以减少系统开销，提高系统运行效率。缓存在项目中占据很大的比重，如何合理的运用缓存往往决定一个系统的性能瓶颈。目前市面上比较成熟的第三方缓存框架有Redis、Memcached 等等。之前多次提到过流程引擎在部署流程文档完毕之后，会将流程虚拟机中的对象放置到缓存中，这样流程虚拟机运转的时候可以直接从缓存中取出该对象，而无需再次对流程文档进行解析转换操作，从而大大提升流程实例的运转效率。Activiti框架中哪些地方使用到了缓存呢？缓存的意义何在呢？这些问题都需要我们认真思考。
通常情况下Activiti引擎以一个无状态的方式工作，所有关于流程实例的状态、任务以及其它归档信息均存储在数据库，只有在必要的时候流程引擎才会去查询数据库（比如完成任务），一个流程实例通常可以“休眠”很长一段时间，因此运行中的流程实例不会占据太多的系统资源。这样的设计有如下两个好处。
- 它使Activiti的内存占用低，只有需要获取流程实例信息或者历史任务等操作才会查询数据库。
- 它允许在一个集群的环境下（共享数据库）运行Activiti，当然了集群中的节点相互之间不需要通讯，因为数据库才是唯一的真实数据来源，当集群中的任意一个节点需要获取一些流程的状态，它可以直接从数据库中进行取出或者写入。
以上规则有一个例外，在Activiti引擎执行操作期间，MyBatis框架（底层使用的ORM框架）会保持一个“会话缓存”来避免在一个事务中多次从数据库中获取相同的数据（比如主键）。然而这个“会话缓存”生命周期是非常短暂的，用朝生夕死来形容也不为过，因此该“会话缓存”不会危及集群上运行Activiti的能力。可以查看之前的章节进行学习。
上面提到了Activiti工作方式是无状态的，可能读者会想为什么是无状态的呢？其实也很简单，通常情况下Activiti引擎运行在Web容器（比如Tomcat、Weblogic等）并通过Http方式提供服务，由于Http协议是无状态的，因此可以说Activiti操作也是无状态的，当然了Activiti自身也不会记录上次是谁操作的，操作的什么数据。客户端操作Activiti的时候，才会跟Activiti建立一个短连接，该操作执行完毕之后，连接立刻被关闭，相应的资源也会被回收。由于缓存所有的流程数据可能非常占用系统资源和内存，通常我们期望将永远不会改变的数据作为优先考虑的缓存对象，比如流程定义文档。客户端提供流程定义文档XML文件，流程引擎解析流程文档的元素并将其转化为可以执行的结构（更具体地说：就是将流程定义文档解析转化为一个Activiti内部Pojo树），以上解析工作完毕之后，将流程文档的内容以及必要信息存储到数据库。比如描述信息、业务键等等。以上过程产生的流程定义文档永远不会改变（除非人为进行修改），一旦存储到数据库中，存储的数据将保持不变，直到流程定义删除。上面所说的过程即解析流程文档的过程，该过程是非常消耗系统资源的（XML解析总是），因此Activiti引擎在内部使用缓存来存储流程文档解析之后的结果如图x-所示，这样当启动流程实例、完成任务等操作的时候首先尝试从缓存进行加载，如果缓存中没有值，则开始查询数据库并再次执行流程文档的解析，最终将解析结果存储到缓存中。
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- 缓存策略初始化
对于流程部署管理器DeploymentManager类的职责，相信读者应该还有一定的印象，我们再次以该类为切入点，深入探究一下Activiti中缓存的应用场景。该类的相关代码如代码清单x-所示。
代码清单x-DeploymentManager.java
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DeploymentCache<ProcessDefinitionEntity> processDefinitionCache; #-1
DeploymentCache<BpmnModel> bpmnModelCache; #-2
ProcessDefinitionInfoCache processDefinitionInfoCache; #-3
DeploymentCache<Object> knowledgeBaseCache; #-4
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上面的代码中，#-1负责流程定义实体对象的缓存，#-2负责BpmnModel实例对象的缓存，#-3负责流程定义附属信息的缓存，#-4负责创建一个KnowledgeBase的实例并且放入缓存（RulesDeployer使用）。#-1、#-2和#-4的实数据类型均为DeploymentCache。#-3数据类型为ProcessDefinitionInfoCache。既然DeploymentManager类负责管理所有的缓存对象，那我们再次回顾一下该类的初始化过程，进而探究一下缓存类的实例化过程。相关核心代码如代码清单x-所示。
代码清单x-ProcessEngineConfigurationImpl.java
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protected void initDeployers() {
if (deploymentManager==null) {//用户可以自定义部署管理器
deploymentManager = new DeploymentManager();
deploymentManager.setDeployers(deployers);
if (processDefinitionCache == null) {
if (processDefinitionCacheLimit <= 0) { #-1
processDefinitionCache = new DefaultDeploymentCache<ProcessDefinitionEntity>();
} else {
processDefinitionCache=new DefaultDeploymentCache<ProcessDefinitionEntity>(processDefinitionCacheLimit);
}
}
if (bpmnModelCache == null) { #-2
if (bpmnModelCacheLimit <= 0) {
bpmnModelCache = new DefaultDeploymentCache<BpmnModel>();
} else {
bpmnModelCache = new DefaultDeploymentCache<BpmnModel>(bpmnModelCacheLimit);
}
}
if (processDefinitionInfoCache == null) { #-3
if (processDefinitionInfoCacheLimit <= 0) {
processDefinitionInfoCache = new ProcessDefinitionInfoCache(commandExecutor);
} else {
processDefinitionInfoCache = new ProcessDefinitionInfoCache(commandExecutor, processDefinitionInfoCacheLimit);
}
}
if (knowledgeBaseCache == null) { #-4
if (knowledgeBaseCacheLimit <= 0) {
knowledgeBaseCache = new DefaultDeploymentCache<Object>();
} else {
knowledgeBaseCache = new DefaultDeploymentCache<Object>(knowledgeBaseCacheLimit);
}
}
}
}
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上面代码的执行逻辑，之前的章节也详细地讲解过，我们暂且将关注点放到缓存策略类的实例化操作中，以上四种缓存的处理虽然缓存对象不同，但是处理流程大体相同。我们可以将其处理逻辑进行梳理，并进行如下总结。
- 客户端自定义缓存类判断。
以上四种缓存执行类的处理，首先判断客户端是否自定义了相关缓存的处理类，如果客户端自定义了缓存处理类，则优先使用。否则使用系统内置的缓存处理类。
- 系统内置缓存类策略判断。
首先获取客户端对需要缓存对象的容器大小限制值。以上四种缓存限制值默认为-1，也就是说默认对缓存对象的容器大小不进行限制，其内部直接使用Hashmap进行实现。当缓存容器大小有限制的时候，则使用LRU算法控制容器的大小。程序以缓存限制值为分水岭执行不同的逻辑，不管缓存限制值的大小为多少，都会根据缓存限制值实例化不同的缓存处理类。#-3实例化ProcessDefinitionInfoCache类型的处理类，#-1、#-2和#-4分别实例化DefaultDeploymentCache类
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