ehcache简介

转自：http://blog.csdn.net/vbirdbest/article/details/72763048

一：目录

• EhCache 简介
• Hello World 示例
• Spring 整合

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二： 简介

1. 基本介绍

EhCache 是一个纯Java的进程内缓存框架，具有快速、精干等特点，是Hibernate中默认CacheProvider。Ehcache是一种广泛使用的开源Java分布式缓存。主要面向通用缓存,Java EE和轻量级容器。它具有内存和磁盘存储，缓存加载器,缓存扩展,缓存异常处理程序,一个gzip缓存servlet过滤器,支持REST和SOAP api等特点。

Spring 提供了对缓存功能的抽象：即允许绑定不同的缓存解决方案（如Ehcache），但本身不直接提供缓存功能的实现。它支持注解方式使用缓存，非常方便。

2. 主要的特性有：

1. 快速
2. 简单
3. 多种缓存策略
4. 缓存数据有两级：内存和磁盘，因此无需担心容量问题
5. 缓存数据会在虚拟机重启的过程中写入磁盘
6. 可以通过RMI、可插入API等方式进行分布式缓存
7. 具有缓存和缓存管理器的侦听接口
8. 支持多缓存管理器实例，以及一个实例的多个缓存区域
9. 提供Hibernate的缓存实现

3. 集成

可以单独使用，一般在第三方库中被用到的比较多（如mybatis、shiro等）ehcache 对分布式支持不够好，多个节点不能同步，通常和redis一块使用

4. ehcache 和 redis 比较

• ehcache直接在jvm虚拟机中缓存，速度快，效率高；但是缓存共享麻烦，集群分布式应用不方便。

• redis是通过socket访问到缓存服务，效率比ecache低，比数据库要快很多， 
  处理集群和分布式缓存方便，有成熟的方案。如果是单个应用或者对缓存访问要求很高的应用，用ehcache。如果是大型系统，存在缓存共享、分布式部署、缓存内容很大的，建议用redis。

ehcache也有缓存共享方案，不过是通过RMI或者Jgroup多播方式进行广播缓存通知更新，缓存共享复杂，维护不方便；简单的共享可以，但是涉及到缓存恢复，大数据缓存，则不合适。

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三： Hello World

1、在pom.xml中引入依赖

<dependency>
    <groupId>net.sf.ehcache</groupId>
    <artifactId>ehcache</artifactId>
    <version>2.10.2</version>
</dependency>

2、在src/main/resources/创建一个配置文件 ehcache.xml

默认情况下Ehcache会自动加载classpath根目录下名为ehcache.xml文件，也可以将该文件放到其他地方在使用时指定文件的位置

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:noNamespaceSchemaLocation="http://ehcache.org/ehcache.xsd">

  <!-- 磁盘缓存位置 System.getproperty(“java.io.tmpdir”)是获取操作系统缓存的临时目录，不同操作系统的缓存临时目录不一样，

   在Windows的缓存目录为：C:\Users\登录用户~1\AppData\Local\Temp\        Linux：/tmp-->

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

  <!-- 默认缓存 -->
  <defaultCache
          maxEntriesLocalHeap="10000"
          eternal="false"
          timeToIdleSeconds="120"
          timeToLiveSeconds="120"
          maxEntriesLocalDisk="10000000"
          diskExpiryThreadIntervalSeconds="120"
          memoryStoreEvictionPolicy="LRU">
    <persistence strategy="localTempSwap"/>
  </defaultCache>

  <!-- helloworld缓存 -->
  <cache name="HelloWorldCache"
         maxElementsInMemory="1000"
         eternal="false"
         timeToIdleSeconds="5"
         timeToLiveSeconds="5"
         overflowToDisk="false"
         memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>
</ehcache>

3、测试类

package com.mengdee.manage.cache;

import com.mengdee.manage.entity.Dog;

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

public class CacheTest {

    public static void main(String[] args) {

        // 1. 创建缓存管理器
        CacheManager cacheManager = CacheManager.create("./src/main/resources/ehcache.xml");

        // 2. 获取缓存对象    cacheManager会根据生成对象时传入的配置文件中的Cache节点生成对应的Cache对象并维护起来
//  如果想要自己生成一个Cache对象 可以使用cacheManager.addCache(String name)方法添加一个cache这时这个cache使用defaultCache默认配置
        Cache cache = cacheManager.getCache("HelloWorldCache");

        // 3. 创建元素
        Element element = new Element("key1", "value1");

        // 4. 将元素添加到缓存
        cache.put(element);

        // 5. 获取缓存
        Element value = cache.get("key1");
        System.out.println(value);
        System.out.println(value.getObjectValue());

        // 6. 删除元素
        cache.remove("key1");

        Dog dog = new Dog(1L, "taidi", (short)2);
        Element element2 = new Element("taidi", dog);
        cache.put(element2);
        Element value2 = cache.get("taidi");
        Dog dog2 = (Dog) value2.getObjectValue();
        System.out.println(dog2);

        System.out.println(cache.getSize());

        // 7. 刷新缓存
        cache.flush();

        // 8. 关闭缓存管理器
        cacheManager.shutdown();
    }
}

4、缓存配置

一：xml配置方式：

• diskStore ： ehcache支持内存和磁盘两种存储

  • path ：指定磁盘存储的位置

• defaultCache ： 默认的缓存

  • maxEntriesLocalHeap=”10000”
  • eternal=”false”
  • timeToIdleSeconds=”120”
  • timeToLiveSeconds=”120”
  • maxEntriesLocalDisk=”10000000”
  • diskExpiryThreadIntervalSeconds=”120”
  • memoryStoreEvictionPolicy=”LRU”

• cache ：自定的缓存，当自定的配置不满足实际情况时可以通过自定义（可以包含多个cache节点）

  • name : 缓存的名称，可以通过指定名称获取指定的某个Cache对象

  • maxElementsInMemory ：内存中允许存储的最大的元素个数，0代表无限个

  • clearOnFlush：内存数量最大时是否清除。

  • eternal ：设置缓存中对象是否为永久的，如果是，超时设置将被忽略，对象从不过期。根据存储数据的不同，例如一些静态不变的数据如省市区等可以设置为永不过时

  • timeToIdleSeconds ： 设置对象在失效前的允许闲置时间（单位：秒）。仅当eternal=false对象不是永久有效时使用，可选属性，默认值是0，也就是可闲置时间无穷大。

  • timeToLiveSeconds ：缓存数据的生存时间（TTL），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，如果该值是0就意味着元素可以停顿无穷长的时间。

  • overflowToDisk ：内存不足时，是否启用磁盘缓存。

  • maxEntriesLocalDisk：当内存中对象数量达到maxElementsInMemory时，Ehcache将会对象写到磁盘中。

  • maxElementsOnDisk：硬盘最大缓存个数。

  • diskSpoolBufferSizeMB：这个参数设置DiskStore（磁盘缓存）的缓存区大小。默认是30MB。每个Cache都应该有自己的一个缓冲区。

  • diskPersistent：是否在VM重启时存储硬盘的缓存数据。默认值是false。

  • diskExpiryThreadIntervalSeconds：磁盘失效线程运行时间间隔，默认是120秒。

  • memoryStoreEvictionPolicy：当达到maxElementsInMemory限制时，Ehcache将会根据指定的策略去清理内存。可选策略有：LRU（最近最少使用，默认策略）、FIFO（先进先出）、LFU（最少访问次数）

二：编程方式配置

Cache cache = manager.getCache("mycache"); 
CacheConfiguration config = cache.getCacheConfiguration(); 
config.setTimeToIdleSeconds(60); 
config.setTimeToLiveSeconds(120); 
config.setmaxEntriesLocalHeap(10000); 
config.setmaxEntriesLocalDisk(1000000);

5、Ehcache API

• CacheManager：Cache的容器对象，并管理着（添加或删除）Cache的生命周期。

// 可以自己创建一个Cache对象添加到CacheManager中
public void addCache(Cache cache);
public synchronized void removeCache(String cacheName);

• Cache: 一个Cache可以包含多个Element，并被CacheManager管理。它实现了对缓存的逻辑行为

• Element：需要缓存的元素，它维护着一个键值对， 元素也可以设置有效期，0代表无限制

• 获取CacheManager的方式：

  可以通过create()或者newInstance()方法或重载方法来创建获取CacheManager的方式：

public static CacheManager create();
public static CacheManager create(String configurationFileName);
public static CacheManager create(InputStream inputStream);
public static CacheManager create(URL configurationFileURL);

public static CacheManager newInstance();

Ehcache的CacheManager构造函数或工厂方法被调用时，会默认加载classpath下名为ehcache.xml的配置文件。 
如果加载失败，会加载Ehcache jar包中的ehcache-failsafe.xml文件，这个文件中含有简单的默认配置。

// CacheManager.create() == CacheManager.create("./src/main/resources/ehcache.xml")
// 使用Ehcache默认配置新建一个CacheManager实例
CacheManager cacheManager = CacheManager.create();
cacheManager = CacheManager.newInstance();

cacheManager = CacheManager.newInstance("./src/main/resources/ehcache.xml");

InputStream inputStream = new FileInputStream(new File("./src/main/resources/ehcache.xml"));
cacheManager = CacheManager.newInstance(inputStream);

String[] cacheNames = cacheManager.getCacheNames();  // [HelloWorldCache]

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四：Spring整合

示例结构：

1. pom.xml 引入spring和ehcache

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
  <groupId>com.mengdee</groupId>
  <artifactId>ehcache</artifactId>
  <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>

  <properties>
    <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
    <junit.version>4.10</junit.version>
    <spring.version>4.2.3.RELEASE</spring.version>
  </properties>

  <dependencies>
    <dependency>
      <groupId>junit</groupId>
      <artifactId>junit</artifactId>
      <version>${junit.version}</version>
      <scope>test</scope>
    </dependency>

    <dependency>
         <groupId>org.springframework</groupId>
         <artifactId>spring-test</artifactId>
         <version>${spring.version}</version>
         <scope>test</scope>
     </dependency>


    <!-- springframework -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-webmvc</artifactId>
        <version>${spring.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-core</artifactId>
        <version>${spring.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-context</artifactId>
        <version>${spring.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-context-support</artifactId>
        <version>${spring.version}</version>
    </dependency>

    <dependency>
        <groupId>net.sf.ehcache</groupId>
        <artifactId>ehcache</artifactId>
        <version>2.10.3</version>
    </dependency>


  </dependencies>

  <repositories>
    <repository>
        <id>aliyun</id>
        <name>aliyun</name>
        <url>http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public</url>
    </repository>
  </repositories>
</project>

2. 在src/main/resources添加ehcache.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:noNamespaceSchemaLocation="http://ehcache.org/ehcache.xsd">

  <!-- 磁盘缓存位置 -->
  <diskStore path="java.io.tmpdir/ehcache" />

  <!-- 默认缓存 -->
  <defaultCache
          maxEntriesLocalHeap="10000"
          eternal="false"
          timeToIdleSeconds="120"
          timeToLiveSeconds="120"
          maxEntriesLocalDisk="10000000"
          diskExpiryThreadIntervalSeconds="120"
          memoryStoreEvictionPolicy="LRU">
    <persistence strategy="localTempSwap"/>
  </defaultCache>

  <!-- helloworld缓存 -->
  <cache name="HelloWorldCache"
         maxElementsInMemory="1000"
         eternal="false"
         timeToIdleSeconds="5"
         timeToLiveSeconds="5"
         overflowToDisk="false"
         memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>

  <cache name="UserCache"
         maxElementsInMemory="1000"
         eternal="false"
         timeToIdleSeconds="1800"
         timeToLiveSeconds="1800"
         overflowToDisk="false"
         memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>
</ehcache>

3. 在src/main/resources/conf/spring中配置spring-base.xml和spring-ehcache.xml

spring-base.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context" xmlns:util="http://www.springframework.org/schema/util"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd http://www.springframework.org/schema/util http://www.springframework.org/schema/util/spring-util.xsd">

    <context:component-scan base-package="com.mengdee.**.dao,com.mengdee.**.service"/>
</beans>

spring-ehcache.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:cache="http://www.springframework.org/schema/cache"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd
        http://www.springframework.org/schema/cache
        http://www.springframework.org/schema/cache/spring-cache-3.2.xsd">

  <description>ehcache缓存配置管理文件</description>

  <!-- 启用缓存注解开关 -->
  <cache:annotation-driven cache-manager="cacheManager"/>
//这个主要配合上面这个注解开启自动生成EhCache
  <bean id="cacheManager" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheCacheManager">
    <property name="cacheManager" ref="ehcache"/>
  </bean>
//当你不用注解想用spring注入的方式的 可以用这个bean注入一个CacheManager对象，EhCacheManagerFactoryBean本身不是CacheManager的子类，但是它实现FactoryBean<CacheManager>接口,
//估计spring就是根据这个接口的泛型来生成实现类因此生成的bean就是CacheManager的子类

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

</beans>

4、在src/main/java/com.mengdee.manager.service/下 创建EhcacheService和EhcacheServiceImpl

EhcacheService

package com.mengdee.manager.service;

import com.mengdee.manager.entity.User;

public interface EhcacheService {

    // 测试失效情况，有效期为5秒
    public String getTimestamp(String param);

    public String getDataFromDB(String key);

    public void removeDataAtDB(String key);

    public String refreshData(String key);


    public User findById(String userId);

    public boolean isReserved(String userId);

    public void removeUser(String userId);

    public void removeAllUser();
}

EhcacheServiceImpl:

package com.mengdee.manager.service;

import org.springframework.cache.annotation.CacheEvict;
import org.springframework.cache.annotation.CachePut;
import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;
import org.springframework.stereotype.Service;

import com.mengdee.manager.entity.User;

@Service
public class EhcacheServiceImpl implements EhcacheService{

    // value的值和ehcache.xml中的配置保持一致
    @Cacheable(value="HelloWorldCache", key="#param")
    @Override
    public String getTimestamp(String param) {
        Long timestamp = System.currentTimeMillis();
        return timestamp.toString();
    }

    @Cacheable(value="HelloWorldCache", key="#key")
    @Override
    public String getDataFromDB(String key) {
        System.out.println("从数据库中获取数据...");
        return key + ":" + String.valueOf(Math.round(Math.random()*1000000));
    }

    @CacheEvict(value="HelloWorldCache", key="#key")
    @Override
    public void removeDataAtDB(String key) {
        System.out.println("从数据库中删除数据");
    }

    @CachePut(value="HelloWorldCache", key="#key")
    @Override
    public String refreshData(String key) {
        System.out.println("模拟从数据库中加载数据");
        return key + "::" + String.valueOf(Math.round(Math.random()*1000000));
    }

    // ------------------------------------------------------------------------
    @Cacheable(value="UserCache", key="'user:' + #userId")    
    public User findById(String userId) {  
        System.out.println("模拟从数据库中查询数据");
        return (User) new User("1", "mengdee");           
    }  

    @Cacheable(value="UserCache", condition="#userId.length()<12")    
    public boolean isReserved(String userId) {    
        System.out.println("UserCache:"+userId);    
        return false;    
    }

    //清除掉UserCache中某个指定key的缓存    
    @CacheEvict(value="UserCache",key="'user:' + #userId")    
    public void removeUser(String userId) {    
        System.out.println("UserCache remove:"+ userId);    
    }    

    //清除掉UserCache中全部的缓存    
    @CacheEvict(value="UserCache", allEntries=true)    
    public void removeAllUser() {    
       System.out.println("UserCache delete all");    
    }
}

注解基本使用方法

Spring对缓存的支持类似于对事务的支持。 
首先使用注解标记方法，相当于定义了切点，然后使用Aop技术在这个方法的调用前、调用后获取方法的入参和返回值，进而实现了缓存的逻辑。

• @Cacheable

  表明所修饰的方法是可以缓存的：当第一次调用这个方法时，它的结果会被缓存下来，在缓存的有效时间内，以后访问这个方法都直接返回缓存结果，不再执行方法中的代码段。 
  这个注解可以用condition属性来设置条件，如果不满足条件，就不使用缓存能力，直接执行方法。 
  可以使用key属性来指定key的生成规则。

@Cacheable 支持如下几个参数：

• value：缓存位置名称，不能为空，如果使用EHCache，就是ehcache.xml中声明的cache的name, 指明将值缓存到哪个Cache中

• key：缓存的key，默认为空，既表示使用方法的参数类型及参数值作为key，支持SpEL，如果要引用参数值使用井号加参数名，如：#userId，

  一般来说，我们的更新操作只需要刷新缓存中某一个值，所以定义缓存的key值的方式就很重要，最好是能够唯一，因为这样可以准确的清除掉特定的缓存，而不会影响到其它缓存值 ， 
  本例子中使用实体加冒号再加ID组合成键的名称，如”user:1”、”order:223123”等

• condition：触发条件，只有满足条件的情况才会加入缓存，默认为空，既表示全部都加入缓存，支持SpEL

// 将缓存保存到名称为UserCache中，键为"user:"字符串加上userId值，如 'user:1'
@Cacheable(value="UserCache", key="'user:' + #userId")    
public User findById(String userId) {    
    return (User) new User("1", "mengdee");           
}    

// 将缓存保存进UserCache中，并当参数userId的长度小于12时才保存进缓存，默认使用参数值及类型作为缓存的key
// 保存缓存需要指定key，value， value的数据类型，不指定key默认和参数名一样如："1"
@Cacheable(value="UserCache", condition="#userId.length() < 12")    
public boolean isReserved(String userId) {    
    System.out.println("UserCache:"+userId);    
    return false;    
}

• @CachePut

  与@Cacheable不同，@CachePut不仅会缓存方法的结果，还会执行方法的代码段。它支持的属性和用法都与@Cacheable一致。

• @CacheEvict

  与@Cacheable功能相反，@CacheEvict表明所修饰的方法是用来删除失效或无用的缓存数据。

  @CacheEvict 支持如下几个参数：

  • value：缓存位置名称，不能为空，同上
  • key：缓存的key，默认为空，同上
  • condition：触发条件，只有满足条件的情况才会清除缓存，默认为空，支持SpEL
  • allEntries：true表示清除value中的全部缓存，默认为false

//清除掉UserCache中某个指定key的缓存    
@CacheEvict(value="UserCache",key="'user:' + #userId")    
public void removeUser(User user) {    
    System.out.println("UserCache"+user.getUserId());    
}    

//清除掉UserCache中全部的缓存    
@CacheEvict(value="UserCache", allEntries=true)    
public final void setReservedUsers(String[] reservedUsers) {    
   System.out.println("UserCache deleteall");    
}

5、测试

SpringTestCase

package com.mengdee.manager;

import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.test.context.ContextConfiguration;
import org.springframework.test.context.junit4.AbstractJUnit4SpringContextTests;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringJUnit4ClassRunner;

@ContextConfiguration(locations = {"classpath:conf/spring/spring-*.xml"})
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
public class SpringTestCase extends AbstractJUnit4SpringContextTests{

}

package com.mengdee.manager;

import org.junit.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;

import com.mengdee.manager.service.EhcacheService;



public class EhcacheServiceTest extends SpringTestCase{

    @Autowired
    private EhcacheService ehcacheService;

    // 有效时间是5秒，第一次和第二次获取的值是一样的，因第三次是5秒之后所以会获取新的值
    @Test
    public void testTimestamp() throws InterruptedException{
        System.out.println("第一次调用：" + ehcacheService.getTimestamp("param"));
        Thread.sleep(2000);
        System.out.println("2秒之后调用：" + ehcacheService.getTimestamp("param"));
        Thread.sleep(4000);
        System.out.println("再过4秒之后调用：" + ehcacheService.getTimestamp("param"));
    }

    @Test
    public void testCache(){
        String key = "zhangsan";
        String value = ehcacheService.getDataFromDB(key); // 从数据库中获取数据...
        ehcacheService.getDataFromDB(key);  // 从缓存中获取数据，所以不执行该方法体
        ehcacheService.removeDataAtDB(key); // 从数据库中删除数据
        ehcacheService.getDataFromDB(key);  // 从数据库中获取数据...（缓存数据删除了，所以要重新获取，执行方法体）
    }

    @Test
    public void testPut(){
        String key = "mengdee";
        ehcacheService.refreshData(key);  // 模拟从数据库中加载数据
        String data = ehcacheService.getDataFromDB(key);
        System.out.println("data:" + data); // data:mengdee::103385

        ehcacheService.refreshData(key);  // 模拟从数据库中加载数据
        String data2 = ehcacheService.getDataFromDB(key);
        System.out.println("data2:" + data2);   // data2:mengdee::180538    
    }


    @Test
    public void testFindById(){
        ehcacheService.findById("1"); // 模拟从数据库中查询数据
        ehcacheService.findById("1");
    }

    @Test
    public void testIsReserved(){
        ehcacheService.isReserved("123");
        ehcacheService.isReserved("123");
    }

    @Test
    public void testRemoveUser(){
        // 线添加到缓存
        ehcacheService.findById("1");

        // 再删除
        ehcacheService.removeUser("1");

        // 如果不存在会执行方法体
        ehcacheService.findById("1");
    }

    @Test
    public void testRemoveAllUser(){
        ehcacheService.findById("1");
        ehcacheService.findById("2");

        ehcacheService.removeAllUser();

        ehcacheService.findById("1");
        ehcacheService.findById("2");

//      模拟从数据库中查询数据
//      模拟从数据库中查询数据
//      UserCache delete all
//      模拟从数据库中查询数据
//      模拟从数据库中查询数据
    }

}