EhCache应用之页面缓存

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* 作者：张荣华

* 日期：2007-9-30

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关于缓存的话题，在坛子里已经有很多讨论，简单的来说，如果一个应用中80% 的时间内都在访问20% 的数据，那么，这时候就应该使用缓存了。这个和长尾理论正好相悖，其实也不是相悖，只是不同的理论使用的场景不同。在80/20 原则生效的地方，我们都应该考虑是否可以使用缓存。但即使是这样，缓存也有不同的用法，举个例子，一个网站的首页估计是被访问的次数最多的，我们可以考虑给首页做一个页面缓存，而如果在某个页面上，比如说javaeye 的java 版区只有前几个页面是访问最频繁的，（假设javaeye 是使用hibernate ，当然这只是假设，我们都知道javaeye 是使用ror 开发的）那么我们就可以考虑给java 版区的record 做二级缓存了，因为二级缓存中是按照对象的id 来保存的，所以应该来说这前面几页使用的对象会一直存在于缓存之中（如何使用hibernate 的二级缓存坛子上也有介绍）。由此可见不同的页面的缓存策略有可能有天壤之别。

本文的目的就是上面所讲的两种情况之一，页面缓存。毫无疑问，几乎所有的网站的首页都是访问率最高的，而首页上的数据来源又是非常广泛的，大多数来自不同的对象，而且有可能来自不同的db ，所以给首页做缓存是一个不错的主意，那么主页的缓存策略是什么样子的呢，我认为应该是某个固定时间之内不变的，比如说2 分钟更新一次。那么这个缓存应该做在什么地方呢，让我们来看一下，假设您的应用的结构是page-filter-action-service-dao-db ，这个过程中的- 的地方都是可以做缓存的地方，根据页面缓存的特征，应该把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之后，页面被缓存，第二个用户再来请求的时候，走到filter 这个请求就结束了，无需再走后面的action-service-dao-db 。带来的好处是服务器压力的减低和客户段页面响应速度的加快。

那么我们来看一下如何使用ehcache 做到这一点。

在使用ehcache 的页面缓存之前，我们必须要了解ehcache 的几个概念，

1 timeToIdleSeconds ，多长时间不访问该缓存，那么ehcache 就会清除该缓存。

2 timeToLiveSeconds ，缓存的存活时间，从开始创建的时间算起。

看到这里，我们知道，首页的页面缓存的存活时间，我们定的是2 分钟，那么也就是说我们的timeToLiveSeconds 应该设置为120 ，同时我们的timeToIdleSeconds 最好也设置为2 分钟，或者小于2 分钟。ehcache.xml的完整配置为 ：

<ehcache>
	<diskStore path="java.io.tmpdir" />
	<cacheManagerEventListenerFactory
		class="" properties="" />

	<defaultCache maxElementsInMemory="10000" eternal="false"
		timeToIdleSeconds="120" timeToLiveSeconds="120" overflowToDisk="true"
		diskSpoolBufferSizeMB="30" maxElementsOnDisk="10000000"
		diskPersistent="false" diskExpiryThreadIntervalSeconds="120"
		memoryStoreEvictionPolicy="LRU" />

	<cache name="SimplePageCachingFilter" maxElementsInMemory="10"
		maxElementsOnDisk="10" eternal="false" overflowToDisk="true"
		timeToIdleSeconds="10" timeToLiveSeconds="10"
		memoryStoreEvictionPolicy="LFU" />
<!--
	<cache name="SimplePageCachingFilter1" maxElementsInMemory="1000"
		eternal="false" timeToIdleSeconds="15" timeToLiveSeconds="15"
		overflowToDisk="false" />
-->
</ehcache>

 

SimplePageCachingFilter 是缓存的名字，maxElementsInMemory 表示内存中SimplePageCachingFilter 缓存中元素的最大数量为10 ，maxElementsOnDisk 是指持久化该缓存的元素到硬盘上的最大数量也为10 （），eternal=false 意味着该缓存会死亡。overflowToDisk=true 意思是表示当缓存中元素的数量超过限制时，就把这些元素持久化到硬盘，如果overflowToDisk 是false ，那么maxElementsOnDisk 的设置就没有什么意义了。memoryStoreEvictionPolicy=LFU 是指按照缓存的hit 值来清除，也就是说缓存满了之后，新的对象需要缓存时，将会将缓存中hit 值最小的对象清除出缓存，给新的对象腾出地方来了（文章最后有ehcache 中自带的3 种缓存清空策略的介绍）。

接着我们来看一下SimplePageCachingFilter 的配置，

<filter>
        <filter-name>indexCacheFilter</filter-name>
        <filter-class>net.sf.ehcache.constructs.web.filter.SimplePageCachingFilter</filter-class> <!-- 这个类必须是EhCache1.3版本以后才有-->
    </filter>

    <filter-mapping>
        <filter-name>indexCacheFilter</filter-name>
        <url-pattern>/testJson.do</url-pattern>
    </filter-mapping> 

 

 

就只需要这么多步骤，我们就可以给某个页面做一个缓存的，把上面这段配置放到你的web.xml 中，那么当你打开首页的时候，你会发现，2 分钟才会有一堆sql 语句出现在控制台上。当然你也可以调成5 分钟，总之一切都在控制中。

好了，缓存整个页面看上去是非常的简单，甚至都不需要写一行代码，只需要几行配置就行了，够简单吧，虽然看上去简单，但是事实上内部实现却不简单哦，有兴趣的话，大家可以看看SimplePageCachingFilter 继承体系的源代码。

上面的配置针对的情况是缓存首页的全部，如果你只想缓存首页的部分内容时，你需要使用SimplePageFragmentCachingFilter 这个filter 。我们看一下如下片断：

< filter >

< filter-name > indexCacheFilter filter-name >

< filter-class >

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

filter-class >

filter >

< filter-mapping >

< filter-name > indexCacheFilter filter-name >

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

<filter-mapping >

 

这个jsp 需要被jsp:include 到其他页面，这样就做到的局部页面的缓存。这一点貌似没有oscache 的tag 好用。

事实上在cachefilter 中还有一个特性，就是gzip ，也就是说缓存中的元素是被压缩过的，如果客户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浏览器，如果客户的浏览器不支持gzip ，那么filter 会把缓存的元素拿出来解压后再返回给客户浏览器（大多数爬虫是不支持gzip 的，所以filter 也会解压后再返回流），这样做的优点是节省带宽，缺点就是增加了客户浏览器的负担（但是我觉得对当代的计算机而言，这个负担微乎其微）。

好了，如果你的页面正好也需要用到页面缓存，不防可以考虑一下ehcache ，因为它实在是非常简单，而且易用。

总结：ehcache 是一个非常轻量级的缓存实现，而且从1.2 之后就支持了集群，目前的最新版本是1.3 ，而且是hibernate 默认的缓存provider 。虽然本文是介绍的是ehcache 对页面缓存的支持，但是ehcache 的功能远不止如此，当然要使用好缓存，对JEE 中缓存的原理，使用范围，适用场景等等都需要有比较深刻的理解，这样才能用好缓存，用对缓存。

最后复习一下ehcache 中缓存的3 种清空策略：

1 FIFO ，first in first out ，这个是大家最熟的，先进先出，不多讲了

2 LFU ， Less Frequently Used ，就是上面例子中使用的策略，直白一点就是讲一直以来最少被使用的。如上面所讲，缓存的元素有一个hit 属性，hit 值最小的将会被清出缓存。

2 LRU ，Least Recently Used ，最近最少使用的，缓存的元素有一个时间戳，当缓存容量满了，而又需要腾出地方来缓存新的元素的时候，那么现有缓存元素中时间戳离当前时间最远的元素将被清出缓存。