Spring + ehCache实现缓存

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Spring AOP+ehCache简单缓存系统解决方案

需要使用Spring来实现一个Cache简单的解决方案，具体需求如下：使用任意一个现有开源Cache Framework，要求可以Cache系统中Service或则DAO层的get/find等方法返回结果，如果数据更新（使用Create/update/delete方法），则刷新cache中相应的内容。

根据需求，计划使用Spring AOP + ehCache来实现这个功能，采用ehCache原因之一是Spring提供了ehCache的支持，至于为何仅仅支持ehCache而不支持osCache和JBossCache无从得知(Hibernate???)，但毕竟Spring提供了支持，可以减少一部分工作量：)。二是后来实现了OSCache和JBoss Cache的方式后，经过简单测试发现几个Cache在效率上没有太大的区别(不考虑集群)，决定采用ehCahce。

AOP嘛，少不了拦截器,先创建一个实现了MethodInterceptor接口的拦截器,用来拦截Service/DAO的方法调用，拦截到方法后，搜索该方法的结果在cache中是否存在，如果存在，返回cache中的缓存结果，如果不存在，返回查询数据库的结果，并将结果缓存到cache中。

MethodCacheInterceptor.java
Java代码 

package com.co.cache.ehcache;  
  
import java.io.Serializable;  
  
import net.sf.ehcache.Cache;  
import net.sf.ehcache.Element;  
  
import org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor;  
import org.aopalliance.intercept.MethodInvocation;  
import org.apache.commons.logging.Log;  
import org.apache.commons.logging.LogFactory;  
import org.springframework.beans.factory.InitializingBean;  
import org.springframework.util.Assert;  
  
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();  
    }  
  
    /** 
     * 拦截Service/DAO的方法，并查找该结果是否存在，如果存在就返回cache中的值， 
     * 否则，返回数据库查询结果，并将查询结果放入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);  
  
        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();  
    }  
  
    /** 
     * 获得cache key的方法，cache key是Cache中一个Element的唯一标识 
     * cache key包括 包名+类名+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，检查cache是否为空 
     */  
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {  
        Assert.notNull(cache, "Need a cache. Please use setCache(Cache) create it.");  
    }  
  
}  

上面的代码中可以看到，在方法public Object invoke(MethodInvocation invocation) 中，完成了搜索Cache/新建cache的功能。
Java代码 

Element element = cache.get(cacheKey);  

这句代码的作用是获取cache中的element，如果cacheKey所对应的element不存在，将会返回一个null值

Java代码 

result = invocation.proceed();

 

这句代码的作用是获取所拦截方法的返回值，详细请查阅AOP相关文档。

随后，再建立一个拦截器MethodCacheAfterAdvice，作用是在用户进行create/update/delete操作时来刷新/remove相关cache内容，这个拦截器实现了AfterReturningAdvice接口，将会在所拦截的方法执行后执行在public void afterReturning(Object arg0, Method arg1, Object[] arg2, Object arg3)方法中所预定的操作
Java代码 

package com.co.cache.ehcache;  
  
import java.lang.reflect.Method;  
import java.util.List;  
  
import net.sf.ehcache.Cache;  
  
import org.apache.commons.logging.Log;  
import org.apache.commons.logging.LogFactory;  
import org.springframework.aop.AfterReturningAdvice;  
import org.springframework.beans.factory.InitializingBean;  
import org.springframework.util.Assert;  
  
public class MethodCacheAfterAdvice implements AfterReturningAdvice, InitializingBean  
{  
    private static final Log logger = LogFactory.getLog(MethodCacheAfterAdvice.class);  
  
    private Cache cache;  
  
    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.");  
    }  
  
}  

上面的代码很简单，实现了afterReturning方法实现自AfterReturningAdvice接口，方法中所定义的内容将会在目标方法执行后执行，在该方法中
Java代码 
String className = arg3.getClass().getName(); 
的作用是获取目标class的全名，如：com.co.cache.test.TestServiceImpl，然后循环cache的key list，remove cache中所有和该class相关的element。

随后，开始配置ehCache的属性，ehCache需要一个xml文件来设置ehCache相关的一些属性，如最大缓存数量、cache刷新的时间等等.
ehcache.xml
Java代码 

<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>  

配置每一项的详细作用不再详细解释，有兴趣的请google下 ，这里需要注意一点defaultCache标签定义了一个默认的Cache，这个Cache是不能删除的，否则会抛出No default cache is configured异常。另外，由于使用拦截器来刷新Cache内容，因此在定义cache生命周期时可以定义较大的数值，timeToIdleSeconds="300000" timeToLiveSeconds="600000"，好像还不够大？

然后，在将Cache和两个拦截器配置到Spring，这里没有使用2.0里面AOP的标签。
cacheContext.xml
Java代码 

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>  
<!DOCTYPE beans PUBLIC "-//SPRING//DTD BEAN//EN" "http://www.springframework.org/dtd/spring-beans.dtd">  
<beans>  
    <!-- 引用ehCache的配置 -->  
    <bean id="defaultCacheManager" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheManagerFactoryBean">  
      <property name="configLocation">  
        <value>ehcache.xml</value>  
      </property>  
    </bean>  
      
    <!-- 定义ehCache的工厂，并设置所使用的Cache name -->  
    <bean id="ehCache" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheFactoryBean">  
      <property name="cacheManager">  
        <ref local="defaultCacheManager"/>  
      </property>  
      <property name="cacheName">  
          <value>DEFAULT_CACHE</value>  
      </property>  
    </bean>  
  
    <!-- find/create cache拦截器 -->  
    <bean id="methodCacheInterceptor" class="com.co.cache.ehcache.MethodCacheInterceptor">  
      <property name="cache">  
        <ref local="ehCache" />  
      </property>  
    </bean>  
    <!-- flush cache拦截器 -->  
    <bean id="methodCacheAfterAdvice" class="com.co.cache.ehcache.MethodCacheAfterAdvice">  
      <property name="cache">  
        <ref local="ehCache" />  
      </property>  
    </bean>  
      
    <bean id="methodCachePointCut" class="org.springframework.aop.support.RegexpMethodPointcutAdvisor">  
      <property name="advice">  
        <ref local="methodCacheInterceptor"/>  
      </property>  
      <property name="patterns">  
        <list>  
            <value>.*find.*</value>  
            <value>.*get.*</value>  
        </list>  
      </property>  
    </bean>  
    <bean id="methodCachePointCutAdvice" class="org.springframework.aop.support.RegexpMethodPointcutAdvisor">  
      <property name="advice">  
        <ref local="methodCacheAfterAdvice"/>  
      </property>  
      <property name="patterns">  
        <list>  
          <value>.*create.*</value>  
          <value>.*update.*</value>  
          <value>.*delete.*</value>  
        </list>  
      </property>  
    </bean>  
</beans>  

上面的代码最终创建了两个"切入点"，methodCachePointCut和methodCachePointCutAdvice，分别用于拦截不同方法名的方法，可以根据需要任意增加所需要拦截方法的名称。
需要注意的是
Java代码 

<bean id="ehCache" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheFactoryBean">  
      <property name="cacheManager">  
        <ref local="defaultCacheManager"/>  
      </property>  
      <property name="cacheName">  
          <value>DEFAULT_CACHE</value>  
      </property>  
    </bean>  

如果cacheName属性内设置的name在ehCache.xml中无法找到，那么将使用默认的cache(defaultCache标签定义).

事实上到了这里，一个简单的Spring + ehCache Framework基本完成了，为了测试效果，举一个实际应用的例子，定义一个TestService和它的实现类TestServiceImpl，里面包含

两个方法getAllObject()和updateObject(Object Object)，具体代码如下
TestService.java
Java代码 

package com.co.cache.test;  
  
import java.util.List;  
  
public interface TestService {  
    public List getAllObject();  
  
    public void updateObject(Object Object);  
}  

TestServiceImpl.java
Java代码 

package com.co.cache.test;  
  
import java.util.List;  
  
public class TestServiceImpl implements TestService  
{  
    public List getAllObject() {  
        System.out.println("---TestService：Cache内不存在该element，查找并放入Cache！");  
        return null;  
    }  
  
    public void updateObject(Object Object) {  
        System.out.println("---TestService：更新了对象，这个Class产生的cache都将被remove！");  
    }  
}  

使用Spring提供的AOP进行配置
applicationContext.xml
Java代码 

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>  
<!DOCTYPE beans PUBLIC "-//SPRING//DTD BEAN//EN" "http://www.springframework.org/dtd/spring-beans.dtd">  
  
<beans>  
    <import resource="cacheContext.xml"/>  
      
    <bean id="testServiceTarget" class="com.co.cache.test.TestServiceImpl"/>  
      
    <bean id="testService" class="org.springframework.aop.framework.ProxyFactoryBean">  
      <property name="target">  
          <ref local="testServiceTarget"/>  
      </property>  
      <property name="interceptorNames">  
        <list>  
          <value>methodCachePointCut</value>  
          <value>methodCachePointCutAdvice</value>  
        </list>  
      </property>  
    </bean>  
</beans>  

这里一定不能忘记import cacheContext.xml文件，不然定义的两个拦截器就没办法使用了。

最后，写一个测试的代码
MainTest.java
Java代码 

package com.co.cache.test;  
  
import org.springframework.context.ApplicationContext;  
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;  
  
public class MainTest{  
    public static void main(String args[]){  
        String DEFAULT_CONTEXT_FILE = "/applicationContext.xml";  
        ApplicationContext context =  new ClassPathXmlApplicationContext(DEFAULT_CONTEXT_FILE);  
        TestService testService = (TestService)context.getBean("testService");  
  
        System.out.println("1--第一次查找并创建cache");  
        testService.getAllObject();  
          
        System.out.println("2--在cache中查找");  
        testService.getAllObject();  
          
        System.out.println("3--remove cache");  
        testService.updateObject(null);  
          
        System.out.println("4--需要重新查找并创建cache");  
        testService.getAllObject();  
    }     
}  

运行，结果如下
Java代码 

1--第一次查找并创建cache  
---TestService：Cache内不存在该element，查找并放入Cache！  
2--在cache中查找  
3--remove cache  
---TestService：更新了对象，这个Class产生的cache都将被remove！  
4--需要重新查找并创建cache  
---TestService：Cache内不存在该element，查找并放入Cache！

 


大功告成 .可以看到，第一步执行getAllObject()，执行TestServiceImpl内的方法，并创建了cache，在第二次执行getAllObject()方法时，由于cache有该方法的缓存，直接从cache中get出方法的结果，所以没有打印出TestServiceImpl中的内容，而第三步，调用了updateObject方法，和TestServiceImpl相关的cache被remove，所以在第四步执行时，又执行TestServiceImpl中的方法，创建Cache。

网上也有不少类似的例子，但是很多都不是很完备，自己参考了一些例子的代码，其实在spring-modules中也提供了对几种cache的支持，ehCache，OSCache，JBossCache这些，看了一下，基本上都是采用类似的方式，只不过封装的更完善一些，主要思路也还是Spring的AOP，有兴趣的可以研究一下。

评论

1 楼 java_linkin 2012-04-27  

LZ 你如果在查询方法设置查询参数，测试时传进不同参数