Java分布式缓存框架Ehcache 使用

  • 在开发中大型Java软件项目时,对于频繁读写数据库的操作,为了减轻数据库的压力,我们常常会用到缓存。因为数据库连接是非常“昂贵”的资源,因此我们需要增加一个抽象层来解决,缓存层应用而生。
  • 缓存的数据是保存在内存中的,而内存的速度是硬盘的10万倍,所以读取速度相当快。第一次访问从数据库读取数据, 并且放到缓存中;后续访问直接从缓存中读取数据;发生变化,既要更新数据库, 也要更新缓存。
  • 说到缓存,大家可能直接印象就是Redis,方便好用。但是Redis是通过网络传输的,所以当数据库大的时候Redis的压力就太大了,这时候我们就需要在本地内存中建立缓存。本地缓存最简单的方式是写一个HashMap,以key-value的形式实现。但是这种方式不能对缓存的有效期进行设置,如果不手动将map置为null,将会一直占用内存空间。所以需要一个缓存框架来解决问题。
  • 本地的缓存框架有很多,常用的有Ehcache,Cacheonix,ASimpleCache ,JBoss Cache,Voldemort 。今天来说EHCache。
  • Ehcache是一个Java实现的开源分布式缓存框架,EhCache 可以有效地减轻数据库的负载,可以让数据保存在不同服务器的内存中,在需要数据的时候可以快速存取。同时EhCache 扩展非常简单,官方提供的Cache配置方式有好几种。可以通过声明配置、在xml中配置、在程序里配置或者调用构造方法时传入不同的参数。

ehcache架构.png

  • Ehcache有以下特点:
  1. 存取速度非常快,性能很不错。
  2. 可以应用多种缓存策略。
  3. 分级缓存,用户可以指定哪些数据在硬盘中缓存,哪些数据在内存中缓存。
  4. 可以通过RMI、可插入API等方式进行分布式缓存。
  5. 具有缓存和缓存管理器的侦听接口。
  6. 支持多缓存管理器实例,以及一个实例的多个缓存区域。
  7. 默认提供Hibernate的缓存实现。 配置有好多方式,但是万变不离其宗,知道配置参数意义才是最重要的。
  • 在使用EHCache时,需要在工程根目录里配置ehcache.xml,如果想通过自己手动控制缓存添加和释放就像redis那样操作,可以写一个EHCacheUtil类来操作。 ehcache.xml配置如下:
<ehcache>

    <!--<diskStore path="java.io.tmpdir"/> -->
    <diskStore path="data/ehcache" />
    <defaultCache maxElementsInMemory="10000" eternal="false"
        overflowToDisk="true" timeToIdleSeconds="120" timeToLiveSeconds="120"
        diskPersistent="false" diskExpiryThreadIntervalSeconds="120" />

    <cache name="tagCache" maxElementsInMemory="10000" eternal="false"
        timeToIdleSeconds="300" timeToLiveSeconds="1800" overflowToDisk="true"
        diskPersistent="false" />

</ehcache>

配置的一些参数含义如下:

maxElementsInMemory:设置缓存中允许存放的最大条目数量 eternal:缓存内容是否永久存储在内存;该值设置为true时,timeToIdleSeconds和timeToLiveSeconds两个属性的值就不起作用了。 overflowToDisk:如果内存中的数据超过maxElementsInMemory,是否使用磁盘存储。 timeToLiveSeconds:缓存自创建日期起至失效时的间隔时间; timeToIdleSeconds:缓存创建以后,最后一次访问缓存的日期至失效之时的时间间隔; 如果仅有timeToLiveSeconds那么自创建时间开始 间隔x后缓存失效; 如果没有timeToLiveSeconds那么自最后一次访问缓存 间隔y后 缓存失效; 如果既有timeToLiveSeconds也有timeToIdleSeconds那么取最小数算作间隔时间;min(x,y); diskPersistent:磁盘存储的条目是否永久保存 diskExpiryThreadIntervalSeconds:磁盘清理线程的运行时间间隔 注意:时间都是以秒为单位 配置完ehcache.xml之后,就可以写一个EHCacheUtil类了:

/**
 * 对EHCache进行了简单的封装
 * 建议在频繁使用且重负载的函数实现中使用缓存
 * Ehcache会将每个缓存配置的文件路径下创建一个cache_name.data文件,如果使用的磁盘持久化技术,还会生成一个cache name.index文件。
 * @author kouyy
 */
public class EHCacheUtil {

    static CacheManager manager=null;
    static String configfile="ehcache.xml";

    //EHCache初始化
    static{
        try {
            manager = CacheManager.create(EHCacheUtil.class.getClassLoader().getResourceAsStream(configfile));
        } catch (CacheException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 将数据存入Cache
     * @param cachename Cache名称
     * @param key 类似redis的Key
     * @param value 类似redis的value,value可以是任何对象、数据类型,比如person,map,list等
     */
    public static void put(String cachename,Serializable key,Serializable value){
        manager.getCache(cachename).put(new Element(key, value));
    }

    /**
     * 获取缓存cachename中key对应的value
     * @param cachename
     * @param key
     * @return
     */
    public static Serializable get(String cachename,Serializable key){
        try {
            Element e=manager.getCache(cachename).get(key);
            if(e==null){
                return null;
            }
            return e.getValue();
        } catch (IllegalStateException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (CacheException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    /**
     * 清除缓存名称为cachename的缓存
     * @param cachename
     */
    public static void clearCache(String cachename){
        try {
            manager.getCache(cachename).removeAll();
        } catch (IllegalStateException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 移除缓存cachename中key对应的value
     * @param cachename
     * @param key
     */
    public static void remove(String cachename,Serializable key){
        manager.getCache(cachename).remove(key);
    }
}

实际操作很像redis,都是对key-value的操作,只是ehcache在每次操作的时候需要指明缓存的名称,仅此而已。 在同类的Java缓存框架中,Ehcache配置相对简单,也比较容易上手,最大的优势是它支持分布式缓存。

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