Java緩存組件 EhCache 入門教程


1.技術背景:

    系統緩存是位於應用程序與物理數據源之間,用於臨時存放復制數據的內存區域,目的是為減少應用程序對物理數據源訪問的次數,從而提高應用程序的運行性能。緩存設想內存是有限的,緩存的時效性也是有限的,所以可以設定內存數量的大小可以執行失效算法,可以在內存滿了的情況下,按照最少訪問等算法將緩存直接移除或切換到硬盤上。

    Ehcache從Hibernate發展而來,逐漸涵蓋了Cache界的全部功能,是目前發展勢頭最好的一個項目,具有快速、簡單、低消耗、擴展性強、支持對象或序列化緩存,支持緩存或元素的失效,提供LRU、LFU和FIFO緩存策略,支持內存緩存和硬盤緩存和分布式緩存機制等特點。其中Cache的存儲方式為內存或磁盤(ps:無須擔心容量問題)

2.EhCahe的類層次介紹:

    主要分為三層,最上層是CacheManager,它是操作Ehcache的入口。可以通過CacheManager.getInstance()獲得一個單子的CacheManager,或者通過CacheManager的構造函數創建一個新的CacheManager。每個CacheManger都管理多個Cache。每個Cache都以一種類Hash的方式,關聯多個Element。Element就是我們用於存放緩存內容的地方。

3.環境搭建:

    很簡單只需要將ehcache-2.1.0-distribution.tar.gz和ehcache-web-2.0.2-distribution.tar.gz擠壓的jar包放入WEB-INF/lib下。

    再創建一個重要的配置文件ehcache.xml,可以從ehcache組件包中拷貝一個,也可以自己建立一個,需要放到classpath下,一般放於/WEB-INF/classed/ehcache.xml;具體的配置文件可以網上搜一下

4.實際運用

    一個網站的首頁估計是被訪問次數最多的,我們可以考慮給首頁做一個頁面緩存;

    緩存策略:應該是某個固定時間之內不變的,比如說2分鍾更新一次,以應用結構page-filter-action-service-dao-db為例。

    位置:頁面緩存做到盡量靠近客戶的地方,就是在page和filter之間,這樣的優點就是第一個用戶請求后,頁面被緩存,第二個用戶在請求,走到filter這個請求就結束了,需要在走到action-service-dao-db,好處當然是服務器壓力大大降低和客戶端頁面響應速度加快。

    首頁頁面緩存存活時間定為2分鍾,也就是參數timeToLiveSeconds(緩存的存活時間)應該設置為120,同時timeToIdleSeconds(多長時間不訪問緩存,就清楚該緩存)最好也設為2分鍾或者小於2分鍾。

 

接着我們來看一下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>

將上述代碼加入到web.xml,那么當打開首頁時,你會發現2分鍾才會有一堆sql語句出現在控制台,也可以調整為5分鍾,總之一切盡在掌控之中。   

 

 

當然,如果你像緩存首頁的部分內容時,你需要使用SimplePageFragmentCachingFilter這個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>

如此我們將jsp頁面通過jsp:include到其他頁面,這樣就做到了頁面局部緩存的效果,這一點貌似沒有oscache的tag好用。   

 

 

此外cachefilter中還有一個特性,就是gzip,也就是緩存中的元素是被壓縮過的,如果客戶端瀏覽器支持壓縮的話,filter會直接返回壓縮過的流,這樣節省了帶寬,把解壓的工作交給了客戶端瀏覽即可,當然如果客戶端不支持gzip,那么filter會把緩存的元素拿出來解壓后在返回給客戶端瀏覽器(大多數爬蟲是不支持gzip的,所以filter也會解壓后在返回流)。

總之,Ehcache是一個非常輕量級的緩存實現,而且從1.2之后支持了集群,而且是hibernate默認的緩存provider,本文主要介紹Ehcahe對頁面緩存的支持,但是它的功能遠不止如此,要用好緩存,對J2ee中緩存的原理、適用范圍、適用場景等等都需要比較深刻的理解,這樣才能用好用對緩存。

 

為了大家通過實際例子加深了解與場景運用,在奉獻一個實例:

*在Spring中運用EhCache

    適用任意一個現有開源Cache Framework,要求可以Cache系統中service或者DAO層的get/find等方法返回結果,如果數據更新(適用了Create/update/delete),則刷新cache中相應的內容。

    根據需求,計划適用Spring AOP+enCache來實現這個功能,采用ehCache原因之一就是Spring提供了enCache的支持,至於為何僅僅支持ehcache而不支持oscache和jbosscache就無從得知了。

    AOP少不了攔截器,先創建一個實現了MethodInterceptor接口的攔截器,用來攔截Service/DAO的方法調用,攔截到方法后,搜索該方法的結果在cache中是否存在,如果存在,返回cache中結果,如果不存在返回數據庫查詢結果,並將結果返回到緩存。

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();
}
/**
* 攔截Service/DAO 的方法,並查找該結果是否存在,如果存在就返回cache 中的值,
* 否則,返回數據庫查詢結果,並將查詢結果放入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();
}
/**
* 獲得cache key 的方法,cache key 是Cache 中一個Element 的唯一標識
* cache key 包括包名+類名+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,檢查cache 是否為空
*/
public void afterPropertiesSet() throws Exception {
Assert.notNull(cache, "Need a cache. Please use setCache(Cache) create it.");
}
}

 

 

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

隨后,再建立一個攔截器MethodCacheAfterAdvice,作用是在用戶進行create/update/delete操作時來刷新、remove相關cache內容,這個攔截器需要實現AfterRetruningAdvice接口,將會在所攔截的方法執行后執行在afterReturning(object arg0,Method arg1,Object[] arg2,object arg3)方法中所預定的操作

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 = 0;i<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.");
}
}

該方法獲取目標class的全名,如:com.co.cache.test.TestServiceImpl,然后循環cache的key list,刷新/remove cache中所有和該class相關的element。   

 

 

接着就是配置encache的屬性,如最大緩存數量、cache刷新的時間等等。

<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>

這里需要注意的是defaultCache定義了一個默認的cache,這個Cache不能刪除,否則會拋出No default cache is configured異常。另外由於使用攔截器來刷新Cache內容,因此在定義cache生命周期時可以定義較大的數值,timeToIdleSeconds="30000000",timeToLiveSeconds="6000000",好像還不夠大?   

 

 

然后再將Cache和兩個攔截器配置到Spring的配置文件cache.xml中即可,需要創建兩個“切入點”,分別用於攔截不同方法名的方法。在配置application.xml並且導入cache.xml。這樣一個簡單的Spring+Encache框架就搭建完成。

 

由於時間關系就介紹到這里,以后有機會還會介紹Ehcache在分布式集群系統中的使用,謝謝大家。
轉自:http://blog.csdn.net/yangchao228/article/details/7027485


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