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下图是 Ehcache 在应用程序中的位置#xff1a; Ecache 是一个广泛使用的 Java 缓存框架#xff0c;能够有效提升应用性能#xff0c;并减少与后端数据库的交互次数。它采用了一系列高级缓存策略#xff0c;包括内存缓存、磁盘缓存、分布式缓存等#xff0c;并提供了… 详解
下图是 Ehcache 在应用程序中的位置 Ecache 是一个广泛使用的 Java 缓存框架能够有效提升应用性能并减少与后端数据库的交互次数。它采用了一系列高级缓存策略包括内存缓存、磁盘缓存、分布式缓存等并提供了丰富的 API 和工具类可以方便地完成缓存的读写和管理。快速Ecache 采用了一系列高效的缓存策略能够实现快速的数据访问和读写从而提高应用程序的性能。可扩展Ecache 支持分布式缓存可以方便地扩展到多台服务 一、Ehcache 简
Ehcache 是一个广泛使用的 Java 缓存框架能够有效提升应用性能并减少与后端数据库的交互次数。它采用了一系列高级缓存策略包括内存缓存、磁盘缓存、分布式缓存等并提供了丰富的 API 和工具类可以方便地完成缓存的读写和管理。
Ehcache 主要有以下特点
快速Ehcache 采用了一系列高效的缓存策略能够实现快速的数据访问和读写从而提高应用程序的性能。可扩展Ehcache 支持分布式缓存可以方便地扩展到多台服务器上从而提高系统的容错性和吞吐量。可靠性高Ehcache 内置了多种缓存策略支持数据持久化和恢复同时还提供了完善的故障检测和纠正机制从而保证了缓存数据的可靠性和稳定性。易于使用Ehcache 提供了丰富的 API 和工具类可以方便地完成缓存的读写和管理。同时它还与多种框架和技术集成如 Spring、Hibernate、MyBatis 等使得用户可以更加便捷地使用 Ecache。
二、工作原理
1. 缓存写入
当应用程序向 Ehcache 中写入数据时Ehcache 会首先检查该数据是否已经存在于缓存中。如果数据已经存在于缓存中则更新该数据否则将该数据写入缓存。以下是 Ehcache 缓存写入的详细流程。 当应用程序请求写入一个数据项到 Ehcache 中时这个数据项被传递给Ehcache API。 Ehcache首先根据该数据项的键值对定位其对应的Cache对象。 Ehcache根据配置中的缓存策略比如是否应该在缓存中创建一个新的元素以及新元素是否会淘汰老的元素。 如果需要创建一个新缓存元素则Ehcache创建一个新的元素并将其添加到Cache对象中。 如果缓存中已经存在该元素Ehcache会根据缓存策略对该元素进行更新或替换。 Ehcache将更新后的Cache对象返回给应用程序。
2. 缓存查找
当应用程序需要查询缓存中的数据时Ehcache 首先会检查该数据是否存在于缓存中。如果数据存在于缓存中则直接返回缓存数据否则从数据库或其他资源获取数据并将其存入缓存中。以下是 Ehcache 缓存查找的详细流程。 当应用程序请求从 Ehcache 中读取一个数据项时这个请求被传递给Ehcache API。 Ehcache首先根据该数据项的键值对定位其对应的Cache对象。 Ehcache检查该数据项是否已经存在于缓存中。 如果数据项存在于缓存中Ehcache可以直接将其返回给应用程序。 如果数据项不存在于缓存中Ehcache就需要从数据库或其他数据源如文件、网络等中获取数据。 获取到数据后Ehcache会将其添加到缓存中并返回给应用程序。
3. 缓存过期和驱逐
Ehcache 提供了多种缓存失效策略例如基于时间的缓存失效、基于访问的缓存失效、基于大小的缓存失效等。当缓存数据过期或缓存空间不足时Ehcache 会选择一部分缓存元素进行驱逐以腾出更多的内存空间。以下是 Ehcache 缓存过期和驱逐的详细流程。 Ehcache会周期性地扫描缓存中的元素来标记那些已经过期的元素。 Ehcache根据缓存策略如基于时间、基于访问、基于大小等判断哪些缓存元素应该被驱逐。 驱逐过程通常是异步执行的Ehcache会在后台线程上执行这个操作。
4. 缓存持久化
Ehcache 还提供了缓存持久化功能它可以将缓存中的数据持久化到磁盘或者其他数据源。在应用程序重启或者缓存失效后Ehcache 可以从持久化存储中恢复数据从而保证数据的完整性和可靠性。以下是 Ehcache 缓存持久化的详细流程。 Ehcache使用磁盘存储或数据库等持久化技术来存储缓存数据。 当缓存中的数据更新时Ehcache会自动将此数据持久化到持久化存储中。 在应用程序重启或者缓存失效后Ehcache会从持久化存储中读取缓存数据并重新加载到内存中。
三、Ehcache 的基本使用
Spring Boot 中集成 Ehcache 缓存代码示例。
1. 添加 Ehcache 依赖
首先需要在项目的 pom.xml 文件中添加 Ehcache 缓存依赖如下所示
dependencygroupIdorg.ehcache/groupIdartifactIdehcache/artifactIdversion3.9.3/version
/dependency2. 配置 Ehcache
在 application.yml 或 application.properties 配置文件中添加 Ehcache 的配置信息例如
spring:ehcache:config: classpath:ehcache.xml在上述配置中我们指定了 Ehcache 的配置文件为 classpath:ehcache.xml这样 Spring Boot 在启动时会自动加载该配置文件。
接下来需要在 src/main/resources 目录下添加 ehcache.xml 配置文件并编写相应的 Ehcache 配置信息。例如下面是一个简单的 Ehcache 配置文件
config xmlns:xsihttp://www.w3.org/2001/XMLSchema-instancexmlnshttp://www.ehcache.org/v3xsi:schemaLocationhttp://www.ehcache.org/v3 http://www.ehcache.org/schema/ehcache-core-3.0.xsdcache aliasmyCachekey-typejava.lang.String/key-typevalue-typejava.lang.String/value-typeexpiryttu value10m//expiryheap100/heap/cache/config在上述配置中我们定义了一个名为 myCache 的缓存配置了键值类型、过期时间、最大存储数量等参数。
3. 使用 Ehcache
在完成 Ehcache 的配置后就可以在 Spring Boot 中使用 Ehcache 缓存了。Spring Boot 提供了 Cacheable、CachePut、CacheEvict 等注解来简化缓存操作同时也支持基于缓存管理器的编程方式。
3.1 基于注解的缓存
首先介绍一下基于注解的缓存。Spring Boot 中可以通过 Cacheable、CachePut 和 CacheEvict 注解来实现对缓存的读写和删除操作。
3.1.1 Cacheable 注解
Cacheable 注解用于指定方法的返回值可被缓存同时也可以指定缓存的 key 和 cacheNames例如
Service
public class UserService {Cacheable(cacheNames myCache, key #userId)public User getUserById(String userId) {System.out.println(get user by id: userId);return new User(userId, 张三);}}在上述代码中我们使用 Cacheable 注解将 getUserById() 方法返回值进行缓存并指定了缓存的 key 为 userId缓存名称为 myCache。
3.1.2 CachePut 注解
CachePut 注解用于更新缓存中的数据例如
Service
public class UserService {CachePut(cacheNames myCache, key #user.id)public User updateUser(User user) {System.out.println(update user: user);return user;}}在上述代码中我们使用 CachePut 注解更新了缓存中键为 user.id 的缓存数据。
3.1.3 CacheEvict 注解
CacheEvict 注解用于清除缓存中的数据例如
Service
public class UserService {CacheEvict(cacheNames myCache, key #userId)public void deleteUserById(String userId) {System.out.println(delete user by id: userId);}}在上述代码中我们使用 CacheEvict 注解清除了缓存中键为 userId 的缓存数据。
3.2 基于缓存管理器的编程方式
除了注解方式外还可以基于缓存管理器的编程方式来实现对缓存的读写和删除操作。Spring Boot 中可以使用 CacheManager 和 Cache 接口来实现缓存的管理和操作。
3.2.1 注入缓存管理器
使用基于缓存管理器的编程方式首先需要注入使用的缓存管理器例如
Service
public class UserService {Autowiredprivate CacheManager cacheManager;}在上述代码中我们注入了 CacheManager 类型的 cacheManager 实例。
3.2.2 获取缓存实例
获取缓存实例的方式也很简单可以通过缓存管理器的 getCache() 方法获取
Service
public class UserService {Autowiredprivate CacheManager cacheManager;public User getUserById(String userId) {Cache cache cacheManager.getCache(myCache);Element element cache.get(userId);if (element ! null) {System.out.println(get user by id from cache: userId);return (User) element.getObjectValue();}System.out.println(get user by id from db: userId);User user new User(userId, 张三);cache.put(new Element(userId, user));return user;}}在上述代码中我们使用缓存管理器的 getCache() 方法获取名为 myCache 的缓存实例。然后我们使用缓存实例的 get() 方法获取指定 key 对应的缓存元素如果获取到了元素则直接返回缓存数据否则从数据库中获取数据并将其存入缓存中。
3.2.3 缓存操作
除了读取缓存数据外我们还可以使用缓存实例的 put() 方法向缓存中添加数据使用 remove() 方法删除缓存数据例如
Service
public class UserService {Autowiredprivate CacheManager cacheManager;public User updateUser(User user) {Cache cache cacheManager.getCache(myCache);cache.put(new Element(user.getId(), user));return user;}public void deleteUserById(String userId) {Cache cache cacheManager.getCache(myCache);cache.remove(userId);}}在上述代码中我们分别使用了缓存实例的 put() 和 remove() 方法对缓存数据进行了更新和清除操作。
四、 Ehcache 的高级用法
1. 缓存策略
Ehcache 提供了多种缓存策略可以根据实际需求选择合适的策略。其中最常用的包括
LRULeast Recently Used移除最近最少使用的缓存项。LFULeast Frequently Used移除最不经常使用的缓存项。FIFOFirst In, First Out先进先出即移除最早加入的缓存项。TTLTime To Live根据缓存项的过期时间来判断是否要移除该项。随机替换随机选择一项进行移除。
在 Ehcache 中默认使用的是 LRU 策略。如果需要更改策略可以在 ehcache.xml 配置文件中进行设置。
2. 内存缓存和磁盘缓存
Ehcache 支持将缓存数据同时存储在内存和磁盘上并根据实际情况调整数据的存储位置。例如可以将经常访问的缓存数据存储在内存中而不常使用的数据则存储在磁盘上从而达到提高缓存效率和降低成本的目的。
在 ehcache.xml 配置文件中可以通过 heap、offheap 和 disk 标签来定义缓存存储的位置。例如下面的配置将缓存数据存储在内存中并限制最大存储数量为 100 个
cache aliasmyCachekey-typejava.lang.String/key-typevalue-typejava.lang.String/value-typeheap100/heap
/cache如果需要将部分缓存数据存储在磁盘上可以添加如下配置
cache aliasmyCachekey-typejava.lang.String/key-typevalue-typejava.lang.String/value-typeheap10/heap !-- 最多存储 10 个缓存项到堆中 --offheap1MB/offheap !-- 最多存储 1MB 缓存项到堆外内存中 --diskPersistenttrue/diskPersistent !-- 开启磁盘持久化即使程序重启后缓存仍然有效 --diskSpoolBufferSizeMB30/diskSpoolBufferSizeMB !-- 磁盘缓存区大小缓存数据先以临时文件的形式写入磁盘缓存区待达到一定阈值后再写入磁盘 --diskExpiryThreadIntervalSeconds120/diskExpiryThreadIntervalSeconds !-- 磁盘数据过期检测间隔时间单位为秒 --maxEntriesLocalDisk1000/maxEntriesLocalDisk !-- 磁盘缓存最大存储数量 --
/cache3. 分布式缓存
Ehcache 提供了分布式缓存的支持并可以通过 RMI、JMS、Spring 等方式进行实现。在分布式环境下每个缓存节点都可以通过网络访问远程节点上的缓存数据从而实现数据共享和分布式缓存的目的。
在 ehcache.xml 配置文件中可以添加 cacheManagerPeerProviderFactory 和 cacheManagerPeerListenerFactory 标签来定义缓存节点的配置信息。例如下面的配置定义了一个名为 myCache 的缓存采用了 RMI 方式实现分布式缓存
cache-manager-peer-provider-factory classnet.sf.ehcache.distribution.RMICacheManagerPeerProviderFactorypropertiespeerDiscoveryautomatic,multicastGroupAddress230.0.0.1,multicastGroupPort4446,timeToLive32/cache-manager-peer-listener-factory classnet.sf.ehcache.distribution.RMICacheManagerPeerListenerFactorypropertiesport40001,socketTimeoutMillis2000/cache aliasmyCachekey-typejava.lang.String/key-typevalue-typejava.lang.String/value-typediskPersistenttrue/diskPersistentdiskSpoolBufferSizeMB30/diskSpoolBufferSizeMBmaxEntriesLocalDisk1000/maxEntriesLocalDiskcacheEventListenerFactory classnet.sf.ehcache.distribution.RMICacheReplicatorFactorypropertiesreplicateAsynchronouslytrue,replicatePutstrue,replicateUpdatestrue,replicateUpdatesViaCopyfalse,replicateRemovalstrue/
/cache在上述配置中我们首先定义了一个 RMI 的缓存管理器提供者工厂 RMICacheManagerPeerProviderFactory 和一个 RMI 的缓存管理器监听器工厂 RMICacheManagerPeerListenerFactory并分别指定了自动发现、组播地址、端口等相关参数。
接着我们定义了名为 myCache 缓存添加了一个 cacheEventListenerFactory 属性用于定义缓存事件的处理方式即使用 RMICacheReplicatorFactory 实现缓存数据的复制和同步。
需要注意的是分布式缓存的配置和使用与单机缓存有所不同同时也需要考虑到网络通信等问题因此更加复杂和耗费资源。在选择是否需要使用分布式缓存时需要权衡其带来的性能、复杂性和成本等因素。 文章转载自： http://www.morning.cjsnj.cn.gov.cn.cjsnj.cn http://www.morning.ftcrt.cn.gov.cn.ftcrt.cn http://www.morning.lpnb.cn.gov.cn.lpnb.cn http://www.morning.prkdl.cn.gov.cn.prkdl.cn http://www.morning.rxyz.cn.gov.cn.rxyz.cn http://www.morning.rsnn.cn.gov.cn.rsnn.cn http://www.morning.rlfr.cn.gov.cn.rlfr.cn http://www.morning.gthgf.cn.gov.cn.gthgf.cn http://www.morning.krqhw.cn.gov.cn.krqhw.cn http://www.morning.xqgh.cn.gov.cn.xqgh.cn http://www.morning.rqsnl.cn.gov.cn.rqsnl.cn http://www.morning.fqsxf.cn.gov.cn.fqsxf.cn http://www.morning.qstjr.cn.gov.cn.qstjr.cn http://www.morning.xpzrx.cn.gov.cn.xpzrx.cn http://www.morning.dmcqy.cn.gov.cn.dmcqy.cn http://www.morning.gqnll.cn.gov.cn.gqnll.cn http://www.morning.ktmbp.cn.gov.cn.ktmbp.cn http://www.morning.sggzr.cn.gov.cn.sggzr.cn http://www.morning.nlqgb.cn.gov.cn.nlqgb.cn http://www.morning.hjrjr.cn.gov.cn.hjrjr.cn http://www.morning.ypzr.cn.gov.cn.ypzr.cn http://www.morning.krgjc.cn.gov.cn.krgjc.cn http://www.morning.lzph.cn.gov.cn.lzph.cn http://www.morning.mgtmm.cn.gov.cn.mgtmm.cn http://www.morning.qkgwz.cn.gov.cn.qkgwz.cn http://www.morning.ghfrb.cn.gov.cn.ghfrb.cn http://www.morning.qqrlz.cn.gov.cn.qqrlz.cn http://www.morning.pdxqk.cn.gov.cn.pdxqk.cn http://www.morning.qshxh.cn.gov.cn.qshxh.cn http://www.morning.lhxrn.cn.gov.cn.lhxrn.cn http://www.morning.hyryq.cn.gov.cn.hyryq.cn http://www.morning.nrcbx.cn.gov.cn.nrcbx.cn http://www.morning.knzmb.cn.gov.cn.knzmb.cn http://www.morning.lznfl.cn.gov.cn.lznfl.cn http://www.morning.kjtdy.cn.gov.cn.kjtdy.cn http://www.morning.pkggl.cn.gov.cn.pkggl.cn http://www.morning.bsjpd.cn.gov.cn.bsjpd.cn http://www.morning.mqbsm.cn.gov.cn.mqbsm.cn http://www.morning.gxqpm.cn.gov.cn.gxqpm.cn http://www.morning.ffrys.cn.gov.cn.ffrys.cn http://www.morning.zypnt.cn.gov.cn.zypnt.cn http://www.morning.xmbhc.cn.gov.cn.xmbhc.cn http://www.morning.wdshp.cn.gov.cn.wdshp.cn http://www.morning.bynf.cn.gov.cn.bynf.cn http://www.morning.ldzxf.cn.gov.cn.ldzxf.cn http://www.morning.jygsq.cn.gov.cn.jygsq.cn http://www.morning.jqlx.cn.gov.cn.jqlx.cn http://www.morning.mpyry.cn.gov.cn.mpyry.cn http://www.morning.mpyry.cn.gov.cn.mpyry.cn http://www.morning.npmcf.cn.gov.cn.npmcf.cn http://www.morning.xfxqj.cn.gov.cn.xfxqj.cn http://www.morning.phjny.cn.gov.cn.phjny.cn http://www.morning.rfqk.cn.gov.cn.rfqk.cn http://www.morning.xmbhc.cn.gov.cn.xmbhc.cn http://www.morning.qmwzz.cn.gov.cn.qmwzz.cn http://www.morning.zcrjq.cn.gov.cn.zcrjq.cn http://www.morning.gqjwz.cn.gov.cn.gqjwz.cn http://www.morning.tpssx.cn.gov.cn.tpssx.cn http://www.morning.drywd.cn.gov.cn.drywd.cn http://www.morning.yqqxj1.cn.gov.cn.yqqxj1.cn http://www.morning.wqpsf.cn.gov.cn.wqpsf.cn http://www.morning.wkkqw.cn.gov.cn.wkkqw.cn http://www.morning.kyytt.cn.gov.cn.kyytt.cn http://www.morning.xfxnq.cn.gov.cn.xfxnq.cn http://www.morning.nwbnt.cn.gov.cn.nwbnt.cn http://www.morning.kfstq.cn.gov.cn.kfstq.cn http://www.morning.qhmhz.cn.gov.cn.qhmhz.cn http://www.morning.clbzy.cn.gov.cn.clbzy.cn http://www.morning.qgjxy.cn.gov.cn.qgjxy.cn http://www.morning.qqklk.cn.gov.cn.qqklk.cn http://www.morning.mjjty.cn.gov.cn.mjjty.cn http://www.morning.xnkh.cn.gov.cn.xnkh.cn http://www.morning.lrgfd.cn.gov.cn.lrgfd.cn http://www.morning.pswzc.cn.gov.cn.pswzc.cn http://www.morning.qbtkg.cn.gov.cn.qbtkg.cn http://www.morning.jyzqn.cn.gov.cn.jyzqn.cn http://www.morning.bcngs.cn.gov.cn.bcngs.cn http://www.morning.lpnpn.cn.gov.cn.lpnpn.cn http://www.morning.cfocyfa.cn.gov.cn.cfocyfa.cn http://www.morning.xnpj.cn.gov.cn.xnpj.cn
