利用 Spring 和 EHCache 缓存结果

导言

从 Spring 1.1.1 开始，EHCache 就作为一种通用缓存解决方案集成进 Spring。

我将示范拦截器的例子，它能把方法返回的结果缓存起来。

利用 Spring IoC 配置 EHCache

在 Spring 里配置 EHCache 很简单。你只需一个 ehcache.xml 文件，该文件用于配置 EHCache：

<ehcache>

    <!—设置缓存文件 .data 的创建路径。

         如果该路径是 Java 系统参数，当前虚拟机会重新赋值。

         下面的参数这样解释：
         user.home – 用户主目录
         user.dir      – 用户当前工作目录
         java.io.tmpdir – 默认临时文件路径 -->
    <diskStore path="java.io.tmpdir"/>


    <!—缺省缓存配置。CacheManager 会把这些配置应用到程序中。

        下列属性是 defaultCache 必须的：

        maxInMemory           - 设定内存中创建对象的最大值。
        eternal                        - 设置元素（译注：内存中对象）是否永久驻留。如果是，将忽略超
                                              时限制且元素永不消亡。
        timeToIdleSeconds  - 设置某个元素消亡前的停顿时间。
                                              也就是在一个元素消亡之前，两次访问时间的最大时间间隔值。
                                              这只能在元素不是永久驻留时有效（译注：如果对象永恒不灭，则
                                              设置该属性也无用）。
                                              如果该值是 0 就意味着元素可以停顿无穷长的时间。
        timeToLiveSeconds - 为元素设置消亡前的生存时间。
                                               也就是一个元素从构建到消亡的最大时间间隔值。
                                               这只能在元素不是永久驻留时有效。
        overflowToDisk        - 设置当内存中缓存达到 maxInMemory 限制时元素是否可写到磁盘
                                               上。
        -->

    <cache name="org.taha.cache.METHOD_CACHE"
        maxElementsInMemory="300"
        eternal="false"
        timeToIdleSeconds="500"
        timeToLiveSeconds="500"
        overflowToDisk="true"
        />
</ehcache>
     

<ehcache>

    <!—设置缓存文件 .data 的创建路径。

         如果该路径是 Java 系统参数，当前虚拟机会重新赋值。

         下面的参数这样解释：
         user.home – 用户主目录
         user.dir      – 用户当前工作目录
         java.io.tmpdir – 默认临时文件路径 -->
    <diskStore path="java.io.tmpdir"/>


    <!—缺省缓存配置。CacheManager 会把这些配置应用到程序中。

        下列属性是 defaultCache 必须的：

        maxInMemory           - 设定内存中创建对象的最大值。
        eternal                        - 设置元素（译注：内存中对象）是否永久驻留。如果是，将忽略超
                                              时限制且元素永不消亡。
        timeToIdleSeconds  - 设置某个元素消亡前的停顿时间。
                                              也就是在一个元素消亡之前，两次访问时间的最大时间间隔值。
                                              这只能在元素不是永久驻留时有效（译注：如果对象永恒不灭，则
                                              设置该属性也无用）。
                                              如果该值是 0 就意味着元素可以停顿无穷长的时间。
        timeToLiveSeconds - 为元素设置消亡前的生存时间。
                                               也就是一个元素从构建到消亡的最大时间间隔值。
                                               这只能在元素不是永久驻留时有效。
        overflowToDisk        - 设置当内存中缓存达到 maxInMemory 限制时元素是否可写到磁盘
                                               上。
        -->

    <cache name="org.taha.cache.METHOD_CACHE"
        maxElementsInMemory="300"
        eternal="false"
        timeToIdleSeconds="500"
        timeToLiveSeconds="500"
        overflowToDisk="true"
        />
</ehcache>
     

拦截器将使用 ”org.taha.cache.METHOD_CACHE” 区域缓存方法返回结果。下面利用 Spring IoC 让 bean 来访问这一区域。

<!-- ======================   缓存   ======================= -->

<bean id="cacheManager" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheManagerFactoryBean">
  <property name="configLocation">
    <value>classpath:ehcache.xml</value>
  </property>
</bean>

<bean id="methodCache" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheFactoryBean">
  <property name="cacheManager">
    <ref local="cacheManager"/>
  </property>
  <property name="cacheName">
    <value>org.taha.cache.METHOD_CACHE</value>
  </property>
</bean>
   

<!-- ======================   缓存   ======================= -->

<bean id="cacheManager" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheManagerFactoryBean">
  <property name="configLocation">
    <value>classpath:ehcache.xml</value>
  </property>
</bean>

<bean id="methodCache" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheFactoryBean">
  <property name="cacheManager">
    <ref local="cacheManager"/>
  </property>
  <property name="cacheName">
    <value>org.taha.cache.METHOD_CACHE</value>
  </property>
</bean>
   

构建我们的 MethodCacheInterceptor

该拦截器实现org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor接口。一旦运行起来(kicks-in)，它首先检查被拦截方法是否被配置为可缓存的。这将可选择性的配置想要缓存的 bean 方法。只要调用的方法配置为可缓存，拦截器将为该方法生成 cache key 并检查该方法返回的结果是否已缓存。如果已缓存，就返回缓存的结果，否则再次调用被拦截方法，并缓存结果供下次调用。

org.taha.interceptor.MethodCacheInterceptor

/*
* Copyright 2002-2004 the original author or authors.
*
* Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
* you may not use this file except in compliance with the License.
* You may obtain a copy of the License at
*
*      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
*
* Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
* distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
* WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
* See the License for the specific language governing permissions and
* limitations under the License.
*/

package org.taha.interceptor;

import java.io.Serializable;

import org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor;
import org.aopalliance.intercept.MethodInvocation;

import org.apache.commons.logging.LogFactory;
import org.apache.commons.logging.Log;

import org.springframework.beans.factory.InitializingBean;
import org.springframework.util.Assert;

import net.sf.ehcache.Cache;
import net.sf.ehcache.Element;

/**
* @author <a href="mailto:[e-mail]">Omar Irbouh</a>
* @since 2004.10.07
*/
public class MethodCacheInterceptor implements MethodInterceptor, InitializingBean {
  private static final Log logger = LogFactory.getLog(MethodCacheInterceptor.class);

  private Cache cache;

  /**
   * 设置缓存名
   */
  public void setCache(Cache cache) {
    this.cache = cache;
  }

  /**
   * 检查是否提供必要参数。
   */
  public void afterPropertiesSet() throws Exception {
    Assert.notNull(cache, "A cache is required. Use setCache(Cache) to provide one.");
  }

  /**
   * 主方法
   * 如果某方法可被缓存就缓存其结果
   * 方法结果必须是可序列化的(serializable)
   */
  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("looking for method result in cache");
    String cacheKey = getCacheKey(targetName, methodName, arguments);
    Element element = cache.get(cacheKey);
    if (element == null) {
      //call target/sub-interceptor
      logger.debug("calling intercepted method");
      result = invocation.proceed();

      //cache method result
      logger.debug("caching result");
      element = new Element(cacheKey, (Serializable) result);
      cache.put(element);
    }
    return element.getValue();
  }

  /**
   * creates cache key: targetName.methodName.argument0.argument1...
   */
  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();
  }
}
   

/*
* Copyright 2002-2004 the original author or authors.
*
* Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
* you may not use this file except in compliance with the License.
* You may obtain a copy of the License at
*
*      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
*
* Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
* distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
* WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
* See the License for the specific language governing permissions and
* limitations under the License.
*/

package org.taha.interceptor;

import java.io.Serializable;

import org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor;
import org.aopalliance.intercept.MethodInvocation;

import org.apache.commons.logging.LogFactory;
import org.apache.commons.logging.Log;

import org.springframework.beans.factory.InitializingBean;
import org.springframework.util.Assert;

import net.sf.ehcache.Cache;
import net.sf.ehcache.Element;

/**
* @author <a href="mailto:[e-mail]">Omar Irbouh</a>
* @since 2004.10.07
*/
public class MethodCacheInterceptor implements MethodInterceptor, InitializingBean {
  private static final Log logger = LogFactory.getLog(MethodCacheInterceptor.class);

  private Cache cache;

  /**
   * 设置缓存名
   */
  public void setCache(Cache cache) {
    this.cache = cache;
  }

  /**
   * 检查是否提供必要参数。
   */
  public void afterPropertiesSet() throws Exception {
    Assert.notNull(cache, "A cache is required. Use setCache(Cache) to provide one.");
  }

  /**
   * 主方法
   * 如果某方法可被缓存就缓存其结果
   * 方法结果必须是可序列化的(serializable)
   */
  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("looking for method result in cache");
    String cacheKey = getCacheKey(targetName, methodName, arguments);
    Element element = cache.get(cacheKey);
    if (element == null) {
      //call target/sub-interceptor
      logger.debug("calling intercepted method");
      result = invocation.proceed();

      //cache method result
      logger.debug("caching result");
      element = new Element(cacheKey, (Serializable) result);
      cache.put(element);
    }
    return element.getValue();
  }

  /**
   * creates cache key: targetName.methodName.argument0.argument1...
   */
  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();
  }
}
   

MethodCacheInterceptor 代码说明了：

    * 默认条件下，所有方法返回结果都被缓存了（methodNames 是 null）

    * 缓存区利用 IoC 形成

    * cacheKey 的生成还包括方法参数的因素（译注：参数的改变会影响 cacheKey）

使用 MethodCacheInterceptor

下面摘录了怎样配置 MethodCacheInterceptor：

<bean id="methodCacheInterceptor" class="org.taha.interceptor.MethodCacheInterceptor">
  <property name="cache">
    <ref local="methodCache" />
  </property>
</bean>

<bean id="methodCachePointCut" class="org.springframework.aop.support.RegexpMethodPointcutAdvisor">
  <property name="advice">
    <ref local="methodCacheInterceptor"/>
  </property>
  <property name="patterns">
    <list>
      <value>.*methodOne</value>
      <value>.*methodTwo</value>
    </list>
  </property>
</bean>

<bean id="myBean" class="org.springframework.aop.framework.ProxyFactoryBean">
  <property name="target">
   <bean class="org.taha.beans.MyBean"/>
  </property>
  <property name="interceptorNames">
    <list>
      <value>methodCachePointCut</value>
    </list>
  </property>
</bean>
     

<bean id="methodCacheInterceptor" class="org.taha.interceptor.MethodCacheInterceptor">
  <property name="cache">
    <ref local="methodCache" />
  </property>
</bean>

<bean id="methodCachePointCut" class="org.springframework.aop.support.RegexpMethodPointcutAdvisor">
  <property name="advice">
    <ref local="methodCacheInterceptor"/>
  </property>
  <property name="patterns">
    <list>
      <value>.*methodOne</value>
      <value>.*methodTwo</value>
    </list>
  </property>
</bean>

<bean id="myBean" class="org.springframework.aop.framework.ProxyFactoryBean">
  <property name="target">
   <bean class="org.taha.beans.MyBean"/>
  </property>
  <property name="interceptorNames">
    <list>
      <value>methodCachePointCut</value>
    </list>
  </property>
</bean>
     

译注

夏昕所著《Hibernate 开发指南》，其中他这样描述 EHCache 配置文件的：

<ehcache>
    <diskStore path="java.io.tmpdir"/>
    <defaultCache
        maxElementsInMemory="10000" //Cache中最大允许保存的数据数量
        eternal="false"                       //Cache中数据是否为常量
        timeToIdleSeconds="120"     //缓存数据钝化时间
        timeToLiveSeconds="120"     //缓存数据的生存时间
        overflowToDisk="true"       //内存不足时，是否启用磁盘缓存
    />
</ehcache>

<ehcache>
    <diskStore path="java.io.tmpdir"/>
    <defaultCache
        maxElementsInMemory="10000" //Cache中最大允许保存的数据数量
        eternal="false"                       //Cache中数据是否为常量
        timeToIdleSeconds="120"     //缓存数据钝化时间
        timeToLiveSeconds="120"     //缓存数据的生存时间
        overflowToDisk="true"       //内存不足时，是否启用磁盘缓存
    />
</ehcache>