ehcache java 对象缓存怎么实现

1.技术背景：

    系统缓存是位于应用程序与物理数据源之间，用于临时存放复制数据的内存区域，目的是为减少应用程序对物理数据源访问的次数，从而提高应用程序的运行性能。缓存设想内存是有限的，缓存的时效性也是有限的，所以可以设定内存数量的大小可以执行失效算法，可以在内存满了的情况下，按照最少访问等算法将缓存直接移除或切换到硬盘上。

    Ehcache从Hibernate发展而来，逐渐涵盖了Cache界的全部功能，是目前发展势头最好的一个项目，具有快速、简单、低消耗、扩展性强、支持对象或序列化缓存，支持缓存或元素的失效，提供LRU、LFU和FIFO缓存策略，支持内存缓存和硬盘缓存和分布式缓存机制等特点。其中Cache的存储方式为内存或磁盘（ps：无须担心容量问题）

2.EhCahe的类层次介绍：

    主要分为三层，最上层是CacheManager，它是操作Ehcache的入口。可以通过CacheManager.getInstance()获得一个单子的CacheManager，或者通过CacheManager的构造函数创建一个新的CacheManager。每个CacheManger都管理多个Cache。每个Cache都以一种类Hash的方式，关联多个Element。Element就是我们用于存放缓存内容的地方。

3.环境搭建：

    很简单只需要将ehcache-2.1.0-distribution.tar.gz和ehcache-web-2.0.2-distribution.tar.gz挤压的jar包放入WEB-INF/lib下。

    再创建一个重要的配置文件ehcache.xml，可以从ehcache组件包中拷贝一个，也可以自己建立一个，需要放到classpath下，一般放于/WEB-INF/classed/ehcache.xml；具体的配置文件可以网上搜一下

4.实际运用

    一个网站的首页估计是被访问次数最多的，我们可以考虑给首页做一个页面缓存；

    缓存策略：应该是某个固定时间之内不变的，比如说2分钟更新一次，以应用结构page-filter-action-service-dao-db为例。

    位置：页面缓存做到尽量靠近客户的地方，就是在page和filter之间，这样的优点就是第一个用户请求后，页面被缓存，第二个用户在请求，走到filter这个请求就结束了，需要在走到action-service-dao-db，好处当然是服务器压力大大降低和客户端页面响应速度加快。

    首页页面缓存存活时间定为2分钟，也就是参数timeToLiveSeconds（缓存的存活时间）应该设置为120，同时timeToIdleSeconds（多长时间不访问缓存，就清楚该缓存）最好也设为2分钟或者小于2分钟。



接着我们来看一下SimplePageCachingFilter 的配置，

   

<filter>

<filter-name>indexCacheFilterfilter-name>

<filter-class>

net.sf.ehcache.constructs.web.filter.SimplePageCachingFilter

<filter-class>

<filter>

<filter-mapping>

<filter-name>indexCacheFilterfilter-name>

<url-pattern>*index.actionurl-pattern>

<filter-mapping>

   

将上述代码加入到web.xml，那么当打开首页时，你会发现2分钟才会有一堆sql语句出现在控制台，也可以调整为5分钟，总之一切尽在掌控之中。

 

当然，如果你像缓存首页的部分内容时，你需要使用SimplePageFragmentCachingFilter这个filter，我看一下：

<filter>

<filter-name>indexCacheFilterfilter-name>

<filter-class>

net.sf.ehcache.constructs.web.filter.SimplePageFragmentCachingFilter

<filter-class>

filter>

<filter-mapping>

<filter-name>indexCacheFilterfilter-name>

<url-pattern>*/index_right.jsp<url-pattern>

<filter-mapping>

   

如此我们将jsp页面通过jsp：include到其他页面，这样就做到了页面局部缓存的效果，这一点貌似没有oscache的tag好用。

 

此外cachefilter中还有一个特性，就是gzip，也就是缓存中的元素是被压缩过的，如果客户端浏览器支持压缩的话，filter会直接返回压缩过的流，这样节省了带宽，把解压的工作交给了客户端浏览即可，当然如果客户端不支持gzip，那么filter会把缓存的元素拿出来解压后在返回给客户端浏览器（大多数爬虫是不支持gzip的，所以filter也会解压后在返回流）。

总之，Ehcache是一个非常轻量级的缓存实现，而且从1.2之后支持了集群，而且是hibernate默认的缓存provider，本文主要介绍Ehcahe对页面缓存的支持，但是它的功能远不止如此，要用好缓存，对J2ee中缓存的原理、适用范围、适用场景等等都需要比较深刻的理解，这样才能用好用对缓存。

 

为了大家通过实际例子加深了解与场景运用，在奉献一个实例：

*在Spring中运用EhCache

    适用任意一个现有开源Cache Framework，要求可以Cache系统中service或者DAO层的get/find等方法返回结果，如果数据更新（适用了Create/update/delete），则刷新cache中相应的内容。

    根据需求，计划适用Spring AOP+enCache来实现这个功能，采用ehCache原因之一就是Spring提供了enCache的支持，至于为何仅仅支持ehcache而不支持oscache和jbosscache就无从得知了。

    AOP少不了拦截器，先创建一个实现了MethodInterceptor接口的拦截器，用来拦截Service/DAO的方法调用，拦截到方法后，搜索该方法的结果在cache中是否存在，如果存在，返回cache中结果，如果不存在返回数据库查询结果，并将结果返回到缓存。

public class MethodCacheInterceptor implements MethodInterceptor, InitializingBean

{

private static final Log logger = LogFactory.getLog(MethodCacheInterceptor.class)

private Cache cache

public void setCache(Cache cache) {

this.cache = cache

}

public MethodCacheInterceptor() {

super()

}

/**

* 拦截Service/DAO 的方法，并查找该结果是否存在，如果存在就返回cache 中的值，

* 否则，返回数据库查询结果，并将查询结果放入cache

*/

public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {

String targetName = invocation.getThis().getClass().getName()

String methodName = invocation.getMethod().getName()

Object[] arguments = invocation.getArguments()

Object result

logger.debug("Find object from cache is " + cache.getName())

String cacheKey = getCacheKey(targetName, methodName, arguments)

Element element = cache.get(cacheKey)

Page 13 of 26

if (element == null) {

logger.debug("Hold up method , Get method result and create cache........!")

result = invocation.proceed()

element = new Element(cacheKey, (Serializable) result)

cache.put(element)

}

return element.getValue()

}

/**

* 获得cache key 的方法，cache key 是Cache 中一个Element 的唯一标识

* cache key 包括包名+类名+方法名，如com.co.cache.service.UserServiceImpl.getAllUser

*/

private String getCacheKey(String targetName, String methodName, Object[] arguments) {

StringBuffer sb = new StringBuffer()

sb.append(targetName).append(".").append(methodName)

if ((arguments != null) && (arguments.length != 0)) {

for (int i = 0 i < arguments.length i++) {

sb.append(".").append(arguments[i])

}

}

return sb.toString()

}

/**

* implement InitializingBean，检查cache 是否为空

*/

public void afterPropertiesSet() throws Exception {

Assert.notNull(cache, "Need a cache. Please use setCache(Cache) create it.")

}

}

   

上面的代码可以看到，在方法invoke中，完成了搜索cache/新建cache的功能

随后，再建立一个拦截器MethodCacheAfterAdvice，作用是在用户进行create/update/delete操作时来刷新、remove相关cache内容，这个拦截器需要实现AfterRetruningAdvice接口，将会在所拦截的方法执行后执行在afterReturning（object arg0，Method arg1，Object[] arg2,object arg3)方法中所预定的操作

  

public class MethodCacheAfterAdvice implements AfterReturningAdvice, InitializingBean

{

private static final Log logger = LogFactory.getLog(MethodCacheAfterAdvice.class)

private Cache cache

Page 15 of 26

public void setCache(Cache cache) {

this.cache = cache

}

public MethodCacheAfterAdvice() {

super()

}

public void afterReturning(Object arg0, Method arg1, Object[] arg2, Object arg3) throws

Throwable {

String className = arg3.getClass().getName()

List list = cache.getKeys()

for(int i = 0i<list.size()i++){

String cacheKey = String.valueOf(list.get(i))

if(cacheKey.startsWith(className)){

cache.remove(cacheKey)

logger.debug("remove cache " + cacheKey)

}

}

}

public void afterPropertiesSet() throws Exception {

Assert.notNull(cache, "Need a cache. Please use setCache(Cache) create it.")

}

}

   

该方法获取目标class的全名，如：com.co.cache.test.TestServiceImpl，然后循环cache的key list，刷新/remove cache中所有和该class相关的element。

 

接着就是配置encache的属性，如最大缓存数量、cache刷新的时间等等。

<ehcache>

<diskStore path="c:\\myapp\\cache"/>

<defaultCache

maxElementsInMemory="1000"

eternal="false"

timeToIdleSeconds="120"

timeToLiveSeconds="120"

overflowToDisk="true"

/>

<cache name="DEFAULT_CACHE"

maxElementsInMemory="10000"

eternal="false"

timeToIdleSeconds="300000"

timeToLiveSeconds="600000"

overflowToDisk="true"

/>

</ehcache>

   

这里需要注意的是defaultCache定义了一个默认的cache，这个Cache不能删除，否则会抛出No default cache is configured异常。另外由于使用拦截器来刷新Cache内容，因此在定义cache生命周期时可以定义较大的数值，timeToIdleSeconds="30000000",timeToLiveSeconds="6000000"，好像还不够大？

 

然后再将Cache和两个拦截器配置到Spring的配置文件cache.xml中即可，需要创建两个“切入点”，分别用于拦截不同方法名的方法。在配置application.xml并且导入cache.xml。这样一个简单的Spring+Encache框架就搭建完成。

在系统根目录有个 .FineReport110 文件夹，这个目录下的所有文件都是服务器生成的。

其中有个 ./ehcache_disk_store 文件，经常占用非常大的空间，导致根目录很容易就满了，那么怎么修改 ./ehcache_disk_store 存放路径呢？

1.2 实现思路

./ehcache_disk_store 里放的是两种类型的缓存文件，分别是：数据库二级缓存、文件服务器的缓存

操作时并不是直接修改 ./ehcache_disk_store 的路径，而是分别修改这两种缓存文件的路径。

2. 操作方法

2.1 修改数据库二级缓存路径

在工程目录 WEB-INF/config 文件夹下创建一个名为 ehcache.db.properties 的文件。

其中跟数据库二级缓存路径相关的配置见下图框出来的部分，可根据场景实际进行修改。

文件配置项如下：

# 数据库ehcache配置

  

# 是否禁用二级缓存，默认不禁用false

disableCache=false

 

# 堆中最大缓存空间，默认256M

maxBytesLocalHeap=1G

 

# 缓存是否常驻，true时timeToIdleSecond和timeToLiveSecond无效，默认false

eternal=false

 

# 使用后的空闲时间，默认120

timeToIdleSecond=120

 

# 创建后的存活时间，默认120

timeToLiveSecond=120

 

# 缓存过期策略，取值LRU，LFU，FIFO，CLOCK，默认LRU

memoryStoreEvictionPolicy=LRU

 

# 线程检查缓存超时的间隔时间，默认120

diskExpiryThreadIntervalSeconds=120

 

# 持久化类型，取值LOCALTEMPSWAP，DISTRIBUTED，LOCALRESTARTABLE，NONE，默认NONE

persistenceType=LOCALTEMPSWAP

# 指定数据库二级缓存路径

diskStore=C:\\Users\\root\\Desktop\\tmp\\db_cache

 

# 持久化同步写入，默认false

persistenceSynchronousWrites=false

  

# 每隔一段时间清理过期缓存，单位秒，默认60

recycleCacheMemoryInterval=60

 

# 每隔一段时间debug输出缓存使用情况（仅在调试时使用，同时日志级别需要调至DEBUG），单位秒，为0时不开启，默认0

reportCacheStatusInterval=0

2.2 修改文件服务器缓存路径

在 FineDB 的 fine_conf_entity 表中新增以下两个字段。新增字段时请直接连接到 FineDB 在表里手动修改，不支持使用 FINE_CONF_ENTITY可视化配置插件 配置。

FineDB 数据库类型和连接方法参见文档：FineDB数据库简介

字段 值

ResourceCacheConfig.persistenceStrategy LOCALTEMPSWAP

ResourceCacheManagerConfig.diskStorePath diskStore=C:\\Users\\root\\Desktop\\tmp\\resource_cache

Ehcache是纯Java编写的，通信是通过RMI方式，适用于基于Java技术的项目。MemCached服务器端是C编写的，客户端有多个语言实现，如C，PHP(淘宝，sina等各大门户网站)，Python(豆瓣网)， Java(Xmemcached，spymemcached)。MemcaChed服务器端是使用文本或者二进制通信的。

分布式：MemcaChed不完全。集群默认不实现，Ehcache支持。

集群：MemcaChed可通过客户端实现。Ehcache支持（默认是异步同步）。

持久化：MemcaChed可通过第三方应用实现，如sina研发的memcachedb，将cache的数据保存到[url=]Berkerly DB[/url]。Ehcache支持。持久化到本地硬盘，生成一个.data和.index文件。cache初始化时会自动查找这两个文件，将数据放入cache。

效率：MemcaChed高。Ehcache高于Memcache。

容灾：MemcaChed可通过客户端实现。Ehcache支持。

缓存数据方式：MemcaChed缓存在MemCached server向系统申请的内存中。Ehcache可以缓存在内存（JVM中），也可以缓存在硬盘。通过CacheManager管理cache。多个CacheManager可配置在一个JVM内，CacheManager可管理多个cache。

缓存过期移除策略：MemcaChed是LRU。Ehcache是LRU(默认)，FIFO，LFU。

缺点：MemcaChed功能不完善，相对于Ehcache效率低。Ehcache只适用于java体系，只能用java编写客户端。

优点：MemcaChed简洁，灵活，所有支持socket的语言都能编写其客户端。Ehcache效率高。功能强大。

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