5個強大的Java分布式緩存框架


在開發中大型Java軟件項目時,很多Java架構師都會遇到數據庫讀寫瓶頸,如果你在系統架構時並沒有將緩存策略考慮進去,或者並沒有選擇更優的緩存策略,那么到時候重構起來將會是一個噩夢。本文主要是分享了5個常用的Java分布式緩存框架,這些緩存框架支持多台服務器的緩存讀寫功能,可以讓你的緩存系統更容易擴展。

1、Ehcache – Java分布式緩存框架

Ehcache是一個Java實現的開源分布式緩存框架,EhCache 可以有效地減輕數據庫的負載,可以讓數據保存在不同服務器的內存中,在需要數據的時候可以快速存取。同時EhCache 擴展非常簡單,官方提供的Cache配置方式有好幾種。你可以通過聲明配置、在xml中配置、在程序里配置或者調用構造方法時傳入不同的參數。

Ehcache有以下特點:

  • 存取速度非常快,性能很不錯。
  • 可以應用多種緩存策略。
  • 分級緩存,用戶可以指定哪些數據在硬盤中緩存,哪些數據在內存中緩存。
  • 可以通過RMI、可插入API等方式進行分布式緩存。
  • 具有緩存和緩存管理器的偵聽接口。
  • 支持多緩存管理器實例,以及一個實例的多個緩存區域。
  • 默認提供Hibernate的緩存實現。
  • Spring默認配置緩存

官方網站:http://ehcache.org/

Ehcache的配置示例代碼:

<ehcache>
<diskStore path=”java.io.tmpdir”/>
<defaultCache
maxElementsInMemory=”10000″
eternal=”false”
timeToIdleSeconds=”120″
timeToLiveSeconds=”120″
overflowToDisk=”true”
maxElementsOnDisk=”10000000″
diskPersistent=”false”
diskExpiryThreadIntervalSeconds=”120″
memoryStoreEvictionPolicy=”LRU”
/>
</ehcache>

<!-- 配置自定義緩存

maxElementsInMemory:緩存中允許創建的最大對象數

eternal:緩存中對象是否為永久的,如果是,超時設置將被忽略,對象從不過期。

timeToIdleSeconds:緩存數據的鈍化時間,也就是在一個元素消亡之前,

兩次訪問時間的最大時間間隔值,這只能在元素不是永久駐留時有效,

如果該值是 0 就意味着元素可以停頓無窮長的時間。

timeToLiveSeconds:緩存數據的生存時間,也就是一個元素從構建到消亡的最大時間間隔值,

這只能在元素不是永久駐留時有效,如果該值是0就意味着元素可以停頓無窮長的時間。

overflowToDisk:內存不足時,是否啟用磁盤緩存。

memoryStoreEvictionPolicy:緩存滿了之后的淘汰算法。

-->

 

在同類的Java緩存框架中,Ehcache配置相對簡單,也比較容易上手,最大的優勢是它支持分布式緩存。

2、Cacheonix – 高性能Java分布式緩存系統

Cacheonix同樣也是一個基於Java的分布式集群緩存系統,它同樣可以幫助你實現分布式緩存的部署。

官方網站:http://www.cacheonix.com/

3、ASimpleCache – 輕量級Android緩存框架

ASimpleCache是一款基於Android的輕量級緩存框架,它只有一個Java文件,ASimpleCache基本可以緩存常用的Android對象,包括普通字符串、JSON對象、經過序列化的Java對象、字節數組等。

官方網站:https://github.com/yangfuhai/ASimpleCache

4、JBoss Cache – 基於事物的Java緩存框架

JBoss Cache是一款基於Java的事務處理緩存系統,它的目標是構建一個以Java框架為基礎的集群解決方案,可以是服務器應用,也可以是Java SE應用。

官方網站:http://jbosscache.jboss.org/

集群高可用性

JBoss Cache將會自動復制緩存數據,並且在集群中的服務器之間進行緩存數據的同步,這樣可以保證任何一台服務器重啟了都不會影響緩存的可用性。

集群緩存可避免系統瓶頸

JBoss Cache顧名思義是利用緩存來提高系統擴展性的,當我們的WEB系統遇到大量的數據庫讀寫時,系統的瓶頸將會出現在數據庫端,JBoss Cache正好可以解決數據庫的頻繁讀取問題,解決這個瓶頸。

另外,由於JBoss Cache的緩存是在集群中的每一個服務器間同步的,因此也不會因為一台緩存服務器遇到性能問題而影響整個系統。

JBoss Cache的standalone用法

首先是初始化TreeCache

TreeCache tree = new TreeCache();

然后是讀進配置文件

PropertyConfigurator config = new PropertyConfigurator();
config.configure("配置文件.xml");

然后開始服務

Tree.startService();

因為Tree的結構是用NODE來Access的,TreeCache這里就很簡單的用:

/level1/level2/node1 來表示兩級Tree下面的Node1。

現在我們添加幾個要Cache的對象。

Tree.put("/level1/level2/node1", "key1", "value1");
String[] array = { "1", "2", "3", "4" }
Tree.put("/level3/array/", "myarray", array);

可以看到,TreeCache里面可以存儲任何種類的對象,包括所有復雜對象。

讀取對象就很方便了,

String s = (String)Tree.get("/level1/level2/node1/", "key1");

value1就讀出來了。

同理:

String[] sarr = (String[]) Tree.get("/level3/array/","myarray");

System.out.println(sarr[1]) 會顯示2

最后停止服務:

Tree.stopService();

JBoss Cache的FileCacheLoader示例

首先創建一個FileCache類封裝JBoss Cache的相關操作,如下:

package com.javacache.steven.jbosscache;  

import java.io.File;  
import java.util.Map;  

import org.jboss.cache.Cache;  
import org.jboss.cache.DefaultCacheFactory;  
import org.jboss.cache.Fqn;  
import org.jboss.cache.Node;  
import org.jboss.cache.config.CacheLoaderConfig;  
import org.jboss.cache.config.Configuration;  
import org.jboss.cache.loader.FileCacheLoader;  
import org.jboss.cache.loader.FileCacheLoaderConfig;  

/** 
 * <p> 
 * This is demo to illustrate how to use the JBoss Cache to cache your 
 * frequently accessed Java objects in order to dramatically improve 
 * the performance of your applications. This makes it easy to remove 
 * data access bottlenecks, such as connecting to a database. 
 * </p> 
 * <p> 
 * As a rule of thumb, it is recommended that the FileCacheLoader not  
 * be used in a highly concurrent, transactional or stressful environment, 
 * ant its use is restricted to testing. 
 * </p> 
 *  
 * @author steven
 * 
 * @param <T> 
 */  
public class FileCache<T> {  

    /** 
     * The JBoss Cache, used to cache frequently accessed Java objects. 
     */  
    private Cache<String, T> cache;  

    /** 
     * @constructor 
     * @param fsCacheLoaderLocation The file system location to store the cache 
     */  
    public FileCache(File fsCacheLoaderLocation) {  
        cache = initCache(fsCacheLoaderLocation);  
    }  

    /** 
     * Create a Cache and whose cache loader type is File Cache Loader 
     *  
     * @param fsCacheLoaderLocation The file position used to store the cache. 
     *  
     * @return Cache 
     */  
    public Cache<String, T> initCache(File fsCacheLoaderLocation) {  
        // initiate a FileCacheLoader instance  
        FileCacheLoader fsCacheLoader = new FileCacheLoader();  

        // prepare the file cache loader configuration file for File Cache Loader  
        FileCacheLoaderConfig fsCacheLoaderConfig = new FileCacheLoaderConfig();  
        fsCacheLoaderConfig.setLocation(fsCacheLoaderLocation.toString());  
        fsCacheLoaderConfig.setCacheLoader(fsCacheLoader);  

        // set configuration to File Cache Loader  
        fsCacheLoader.setConfig(fsCacheLoaderConfig);  

        // prepare the configuration for Cache  
        Configuration config = new Configuration();  
        config.setCacheLoaderConfig(new CacheLoaderConfig());  
        config.getCacheLoaderConfig().addIndividualCacheLoaderConfig(fsCacheLoaderConfig);  

        // create a Cache through the default cache factory  
        return new DefaultCacheFactory<String, T>().createCache(config);  
    }  

    /** 
     * Add a new node into the tree-node hierarchy 
     *  
     * @param fqn Full Qualified Name for the new node 
     * @return 
     */  
    public Node<String, T> addNode(Fqn<String> fqn) {  
        return cache.getRoot().addChild(fqn);  
    }  

    /** 
     * Remove a specified node from the tree-node hierarchy 
     *  
     * @param fqn Full Qualified Name for the specified node 
     */  
    public void removeNode(Fqn<String> fqn) {  
        cache.removeNode(fqn);  
    }  

    /** 
     * Add node information to the specified node. 
     *  
     * @param fqn Full Qualified Name for the specified node 
     * @param key The key of the node information 
     * @param value The value of the node information 
     */  
    public void addNodeInfo(Fqn<String> fqn, String key, T value) {  
        cache.put(fqn, key, value);  
    }  

    /** 
     * Batch add node information to the specified node. 
     *  
     * @param fqn Full Qualified Name for the specified node 
     * @param infos Node informations map 
     */  
    public void addNodeInfos(Fqn<String> fqn, Map<String, T> infos) {  
        cache.put(fqn, infos);  
    }  

    /** 
     * Get node information from the specified node. 
     *  
     * @param fqn Full Qualified Name for the specified node 
     * @param key The key of the node information 
     * @return 
     */  
    public T getNodeInfo(Fqn<String> fqn, String key) {  
        return cache.get(fqn, key);  
    }  

    /** 
     * Remove node information from the specified node. 
     *  
     * @param fqn Full Qualified Name for the specified node 
     * @param key The key of the node information 
     */  
    public void removeNodeInfo(Fqn<String> fqn, String key) {  
        cache.remove(fqn, key);  
    }  
}

下面是一個測試案例:

package com.javacache.steven.jbosscache;  

import java.io.File;  

import org.jboss.cache.Fqn;  

public class Main {  

    public static void main(String[] args) {  
        FileCache<String> fileCache = new FileCache<String>(new File("f:\\tmp"));  

        Fqn<String> jimmyFqn = Fqn.fromString("/com/manager/jimmy");  
        Fqn<String> jackFqn = Fqn.fromString("/com/developer/jack");  

        fileCache.addNode(jimmyFqn);  
        fileCache.addNode(jackFqn);  

        fileCache.addNodeInfo(jimmyFqn, "en-name", "Jimmy Zhang");  
        fileCache.addNodeInfo(jimmyFqn, "zh-name", "Zhang Ji");  
        fileCache.addNodeInfo(jackFqn, "en-name", "Jack Li");  
        fileCache.addNodeInfo(jackFqn, "zh-name", "Li Jie");  

        String enName = fileCache.getNodeInfo(jackFqn, "en-name");  
        System.out.println(enName);  
    }  

}

運行結果如下:

- JBossCache MBeans were successfully registered to the platform mbean server.  
- JBoss Cache version: JBossCache 'Malagueta' 3.2.5.GA  
Jack Li

生成的緩存文件目錄結構如下:

F:/tmp/com.fdb/manage.fdb/jimmy.fdb/data.dat
F:/tmp/com.fdb/developer.fdb/jack.fdb/data.dat

JBoss Cache還有更多的用法,如果你的系統遇到數據庫瓶頸問題,可以考慮使用JBoss Cache來解決。

5、Voldemort – 基於鍵-值(key-value)的緩存框架

Voldemort是一款基於Java開發的分布式鍵-值緩存系統,像JBoss Cache一樣,Voldemort同樣支持多台服務器之間的緩存同步,以增強系統的可靠性和讀取性能。

官方網站:http://www.project-voldemort.com/voldemort/

 


免責聲明!

本站轉載的文章為個人學習借鑒使用,本站對版權不負任何法律責任。如果侵犯了您的隱私權益,請聯系本站郵箱yoyou2525@163.com刪除。



 
粵ICP備18138465號   © 2018-2025 CODEPRJ.COM