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詳解Spring整合Ehcache管理緩存

 更新時(shí)間：2017年03月28日 17:28:09   作者：靜默虛空  
本文先通過(guò)Ehcache應(yīng)用的范例來(lái)介紹它的基本使用方法,然后再介紹與Spring整合的方法,

前言

Ehcache 是一個(gè)成熟的緩存框架，你可以直接使用它來(lái)管理你的緩存。

Spring 提供了對(duì)緩存功能的抽象：即允許綁定不同的緩存解決方案（如Ehcache），但本身不直接提供緩存功能的實(shí)現(xiàn)。它支持注解方式使用緩存，非常方便。

 本文先通過(guò)Ehcache應(yīng)用的范例來(lái)介紹它的基本使用方法，然后再介紹與Spring整合的方法。

概述

Ehcache是什么？

EhCache 是一個(gè)純Java的進(jìn)程內(nèi)緩存框架，具有快速、精干等特點(diǎn)。它是Hibernate中的默認(rèn)緩存框架。

Ehcache已經(jīng)發(fā)布了3.1版本。但是本文的講解基于2.10.2版本。

為什么不使用最新版呢？因?yàn)镾pring4還不能直接整合Ehcache 3.x。雖然可以通過(guò)JCache間接整合，Ehcache也支持JCache，但是個(gè)人覺(jué)得不是很方便。

安裝

Ehcache

如果你的項(xiàng)目使用maven管理，添加以下依賴到你的pom.xml中。

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

如果你的項(xiàng)目不使用maven管理，請(qǐng)?jiān)?Ehcache官網(wǎng)下載地址 下載jar包。

Spring

如果你的項(xiàng)目使用maven管理，添加以下依賴到你的pom.xml中。

spring-context-support這個(gè)jar包中含有Spring對(duì)于緩存功能的抽象封裝接口。

<dependency>
 <groupId>org.springframework</groupId>
 <artifactId>spring-context-support</artifactId>
 <version>4.1.4.RELEASE</version>
</dependency>

Ehcache的使用

HelloWorld范例

接觸一種技術(shù)最快最直接的途徑總是一個(gè)Hello World例子，畢竟動(dòng)手實(shí)踐印象更深刻，不是嗎？

(1) 在classpath下添加ehcache.xml

添加一個(gè)名為helloworld的緩存。

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

 <!-- 磁盤緩存位置 -->
 <diskStore path="java.io.tmpdir/ehcache"/>

 <!-- 默認(rèn)緩存 -->
 <defaultCache
   maxEntriesLocalHeap="10000"
   eternal="false"
   timeToIdleSeconds="120"
   timeToLiveSeconds="120"
   maxEntriesLocalDisk="10000000"
   diskExpiryThreadIntervalSeconds="120"
   memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>

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

(2) EhcacheDemo.java

 Ehcache會(huì)自動(dòng)加載classpath根目錄下名為ehcache.xml文件。

EhcacheDemo的工作步驟如下：

 在EhcacheDemo中，我們引用ehcache.xml聲明的名為helloworld的緩存來(lái)創(chuàng)建Cache對(duì)象；

 然后我們用一個(gè)鍵值對(duì)來(lái)實(shí)例化Element對(duì)象；

將Element對(duì)象添加到Cache；

 然后用Cache的get方法獲取Element對(duì)象。

public class EhcacheDemo {
 public static void main(String[] args) throws Exception {
  // Create a cache manager
  final CacheManager cacheManager = new CacheManager();

  // create the cache called "helloworld"
  final Cache cache = cacheManager.getCache("helloworld");

  // create a key to map the data to
  final String key = "greeting";

  // Create a data element
  final Element putGreeting = new Element(key, "Hello, World!");

  // Put the element into the data store
  cache.put(putGreeting);

  // Retrieve the data element
  final Element getGreeting = cache.get(key);

  // Print the value
  System.out.println(getGreeting.getObjectValue());
 }
}

輸出

Hello, World!

Ehcache基本操作

Element、Cache、CacheManager是Ehcache最重要的API。

  1. Element：緩存的元素，它維護(hù)著一個(gè)鍵值對(duì)。
  2. Cache：它是Ehcache的核心類，它有多個(gè)Element，并被CacheManager管理。它實(shí)現(xiàn)了對(duì)緩存的邏輯行為。
  3. CacheManager：Cache的容器對(duì)象，并管理著Cache的生命周期。

創(chuàng)建CacheManager

下面的代碼列舉了創(chuàng)建CacheManager的五種方式。

 使用靜態(tài)方法create()會(huì)以默認(rèn)配置來(lái)創(chuàng)建單例的CacheManager實(shí)例。

newInstance()方法是一個(gè)工廠方法，以默認(rèn)配置創(chuàng)建一個(gè)新的CacheManager實(shí)例。

此外，newInstance()還有幾個(gè)重載函數(shù)，分別可以通過(guò)傳入String、URL、InputStream參數(shù)來(lái)加載配置文件，然后創(chuàng)建CacheManager實(shí)例。

// 使用Ehcache默認(rèn)配置獲取單例的CacheManager實(shí)例
CacheManager.create();
String[] cacheNames = CacheManager.getInstance().getCacheNames();

// 使用Ehcache默認(rèn)配置新建一個(gè)CacheManager實(shí)例
CacheManager.newInstance();
String[] cacheNames = manager.getCacheNames();

// 使用不同的配置文件分別創(chuàng)建一個(gè)CacheManager實(shí)例
CacheManager manager1 = CacheManager.newInstance("src/config/ehcache1.xml");
CacheManager manager2 = CacheManager.newInstance("src/config/ehcache2.xml");
String[] cacheNamesForManager1 = manager1.getCacheNames();
String[] cacheNamesForManager2 = manager2.getCacheNames();

// 基于classpath下的配置文件創(chuàng)建CacheManager實(shí)例
URL url = getClass().getResource("/anotherconfigurationname.xml");
CacheManager manager = CacheManager.newInstance(url);

// 基于文件流得到配置文件，并創(chuàng)建CacheManager實(shí)例
InputStream fis = new FileInputStream(new File
("src/config/ehcache.xml").getAbsolutePath());
try {
 CacheManager manager = CacheManager.newInstance(fis);
} finally {
 fis.close();
}

添加緩存

需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，Cache對(duì)象在用addCache方法添加到CacheManager之前，是無(wú)效的。

使用CacheManager的addCache方法可以根據(jù)緩存名將ehcache.xml中聲明的cache添加到容器中；它也可以直接將Cache對(duì)象添加到緩存容器中。

Cache有多個(gè)構(gòu)造函數(shù)，提供了不同方式去加載緩存的配置參數(shù)。

 有時(shí)候，你可能需要使用API來(lái)動(dòng)態(tài)的添加緩存，下面的例子就提供了這樣的范例。

// 除了可以使用xml文件中配置的緩存，你也可以使用API動(dòng)態(tài)增刪緩存
// 添加緩存
manager.addCache(cacheName);

// 使用默認(rèn)配置添加緩存
CacheManager singletonManager = CacheManager.create();
singletonManager.addCache("testCache");
Cache test = singletonManager.getCache("testCache");

// 使用自定義配置添加緩存，注意緩存未添加進(jìn)CacheManager之前并不可用
CacheManager singletonManager = CacheManager.create();
Cache memoryOnlyCache = new Cache("testCache", 5000, false, false, 5, 2);
singletonManager.addCache(memoryOnlyCache);
Cache test = singletonManager.getCache("testCache");

// 使用特定的配置添加緩存
CacheManager manager = CacheManager.create();
Cache testCache = new Cache(
 new CacheConfiguration("testCache", maxEntriesLocalHeap)
 .memoryStoreEvictionPolicy(MemoryStoreEvictionPolicy.LFU)
 .eternal(false)
 .timeToLiveSeconds(60)
 .timeToIdleSeconds(30)
 .diskExpiryThreadIntervalSeconds(0)
 .persistence(new PersistenceConfiguration().strategy(Strategy.LOCALTEMPSWAP)));
 manager.addCache(testCache);

刪除緩存

刪除緩存比較簡(jiǎn)單，你只需要將指定的緩存名傳入removeCache方法即可。

CacheManager singletonManager = CacheManager.create();
singletonManager.removeCache("sampleCache1");

實(shí)現(xiàn)基本緩存操作

Cache最重要的兩個(gè)方法就是put和get，分別用來(lái)添加Element和獲取Element。

Cache還提供了一系列的get、set方法來(lái)設(shè)置或獲取緩存參數(shù)，這里不一一列舉，更多API操作可參考官方API開(kāi)發(fā)手冊(cè)。

/**
 * 測(cè)試：使用默認(rèn)配置或使用指定配置來(lái)創(chuàng)建CacheManager
 *
 * @author victor zhang
 */
public class CacheOperationTest {
 private final Logger log = LoggerFactory.getLogger(CacheOperationTest.class);

 /**
  * 使用Ehcache默認(rèn)配置(classpath下的ehcache.xml)獲取單例的CacheManager實(shí)例
  */
 @Test
 public void operation() {
  CacheManager manager = CacheManager.newInstance("src/test/resources/ehcache/ehcache.xml");

  // 獲得Cache的引用
  Cache cache = manager.getCache("userCache");

  // 將一個(gè)Element添加到Cache
  cache.put(new Element("key1", "value1"));

  // 獲取Element，Element類支持序列化，所以下面兩種方法都可以用
  Element element1 = cache.get("key1");
  // 獲取非序列化的值
  log.debug("key:{}, value:{}", element1.getObjectKey(), element1.getObjectValue());
  // 獲取序列化的值
  log.debug("key:{}, value:{}", element1.getKey(), element1.getValue());

  // 更新Cache中的Element
  cache.put(new Element("key1", "value2"));
  Element element2 = cache.get("key1");
  log.debug("key:{}, value:{}", element2.getObjectKey(), element2.getObjectValue());

  // 獲取Cache的元素?cái)?shù)
  log.debug("cache size:{}", cache.getSize());

  // 獲取MemoryStore的元素?cái)?shù)
  log.debug("MemoryStoreSize:{}", cache.getMemoryStoreSize());

  // 獲取DiskStore的元素?cái)?shù)
  log.debug("DiskStoreSize:{}", cache.getDiskStoreSize());

  // 移除Element
  cache.remove("key1");
  log.debug("cache size:{}", cache.getSize());

  // 關(guān)閉當(dāng)前CacheManager對(duì)象
  manager.shutdown();

  // 關(guān)閉CacheManager單例實(shí)例
  CacheManager.getInstance().shutdown();
 }
}

緩存配置

Ehcache支持通過(guò)xml文件和API兩種方式進(jìn)行配置。

xml方式

Ehcache的CacheManager構(gòu)造函數(shù)或工廠方法被調(diào)用時(shí)，會(huì)默認(rèn)加載classpath下名為ehcache.xml的配置文件。如果加載失敗，會(huì)加載Ehcache jar包中的ehcache-failsafe.xml文件，這個(gè)文件中含有簡(jiǎn)單的默認(rèn)配置。

ehcache.xml配置參數(shù)說(shuō)明：

  1. name：緩存名稱。
  2. maxElementsInMemory：緩存最大個(gè)數(shù)。
  3. eternal：緩存中對(duì)象是否為永久的，如果是，超時(shí)設(shè)置將被忽略，對(duì)象從不過(guò)期。
  4. timeToIdleSeconds：置對(duì)象在失效前的允許閑置時(shí)間（單位：秒）。僅當(dāng)eternal=false對(duì)象不是永久有效時(shí)使用，可選屬性，默認(rèn)值是0，也就是可閑置時(shí)間無(wú)窮大。
  5. timeToLiveSeconds：緩存數(shù)據(jù)的生存時(shí)間（TTL），也就是一個(gè)元素從構(gòu)建到消亡的最大時(shí)間間隔值，這只能在元素不是永久駐留時(shí)有效，如果該值是0就意味著元素可以停頓無(wú)窮長(zhǎng)的時(shí)間。
  6. maxEntriesLocalDisk：當(dāng)內(nèi)存中對(duì)象數(shù)量達(dá)到maxElementsInMemory時(shí)，Ehcache將會(huì)對(duì)象寫到磁盤中。
  7. overflowToDisk：內(nèi)存不足時(shí)，是否啟用磁盤緩存。
  8. diskSpoolBufferSizeMB：這個(gè)參數(shù)設(shè)置DiskStore（磁盤緩存）的緩存區(qū)大小。默認(rèn)是30MB。每個(gè)Cache都應(yīng)該有自己的一個(gè)緩沖區(qū)。
  9. maxElementsOnDisk：硬盤最大緩存?zhèn)€數(shù)。
  10. diskPersistent：是否在VM重啟時(shí)存儲(chǔ)硬盤的緩存數(shù)據(jù)。默認(rèn)值是false。
  11. diskExpiryThreadIntervalSeconds：磁盤失效線程運(yùn)行時(shí)間間隔，默認(rèn)是120秒。
  12. memoryStoreEvictionPolicy：當(dāng)達(dá)到maxElementsInMemory限制時(shí)，Ehcache將會(huì)根據(jù)指定的策略去清理內(nèi)存。默認(rèn)策略是LRU（最近最少使用）。你可以設(shè)置為FIFO（先進(jìn)先出）或是LFU（較少使用）。
  13. clearOnFlush：內(nèi)存數(shù)量最大時(shí)是否清除。

ehcache.xml的一個(gè)范例

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

 <!-- 磁盤緩存位置 -->
 <diskStore path="java.io.tmpdir/ehcache"/>

 <!-- 默認(rèn)緩存 -->
 <defaultCache
   maxEntriesLocalHeap="10000"
   eternal="false"
   timeToIdleSeconds="120"
   timeToLiveSeconds="120"
   maxEntriesLocalDisk="10000000"
   diskExpiryThreadIntervalSeconds="120"
   memoryStoreEvictionPolicy="LRU">
 <persistence strategy="localTempSwap"/>
 </defaultCache>

 <cache name="userCache"
   maxElementsInMemory="1000"
   eternal="false"
   timeToIdleSeconds="3"
   timeToLiveSeconds="3"
   maxEntriesLocalDisk="10000000"
   overflowToDisk="false"
   memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>
</ehcache>

API方式

xml配置的參數(shù)也可以直接通過(guò)編程方式來(lái)動(dòng)態(tài)的進(jìn)行配置（dynamicConfig沒(méi)有設(shè)為false）。

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

也可以通過(guò)disableDynamicFeatures()方式關(guān)閉動(dòng)態(tài)配置開(kāi)關(guān)。配置以后你將無(wú)法再以編程方式配置參數(shù)。

Cache cache = manager.getCache("sampleCache"); 
cache.disableDynamicFeatures();

Spring整合Ehcache

Spring3.1開(kāi)始添加了對(duì)緩存的支持。和事務(wù)功能的支持方式類似，緩存抽象允許底層使用不同的緩存解決方案來(lái)進(jìn)行整合。
Spring4.1開(kāi)始支持JSR-107注解。

注：我本人使用的Spring版本為4.1.4.RELEASE，目前Spring版本僅支持Ehcache2.5以上版本，但不支持Ehcache3。

綁定Ehcache

org.springframework.cache.ehcache.EhCacheManagerFactoryBean這個(gè)類的作用是加載Ehcache配置文件。

org.springframework.cache.ehcache.EhCacheCacheManager這個(gè)類的作用是支持net.sf.ehcache.CacheManager。

spring-ehcache.xml的配置

<?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緩存配置管理文件</description>

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

 <bean id="cacheManager" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheCacheManager">
 <property name="cacheManager" ref="ehcache"/>
 </bean>

 <!-- 啟用緩存注解開(kāi)關(guān) -->
 <cache:annotation-driven cache-manager="cacheManager"/>
</beans>

使用Spring的緩存注解

開(kāi)啟注解

Spring為緩存功能提供了注解功能，但是你必須啟動(dòng)注解。

 你有兩個(gè)選擇：

(1) 在xml中聲明

像上一節(jié)spring-ehcache.xml中的做法一樣，使用<cache:annotation-driven/>

<cache:annotation-driven cache-manager="cacheManager"/>

(2) 使用標(biāo)記注解

 你也可以通過(guò)對(duì)一個(gè)類進(jìn)行注解修飾的方式在這個(gè)類中使用緩存注解。

 范例如下：

@Configuration
@EnableCaching
public class AppConfig {
}

注解基本使用方法

Spring對(duì)緩存的支持類似于對(duì)事務(wù)的支持。

首先使用注解標(biāo)記方法，相當(dāng)于定義了切點(diǎn)，然后使用Aop技術(shù)在這個(gè)方法的調(diào)用前、調(diào)用后獲取方法的入?yún)⒑头祷刂?，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了緩存的邏輯。

下面三個(gè)注解都是方法級(jí)別：

@Cacheable

表明所修飾的方法是可以緩存的：當(dāng)?shù)谝淮握{(diào)用這個(gè)方法時(shí)，它的結(jié)果會(huì)被緩存下來(lái)，在緩存的有效時(shí)間內(nèi)，以后訪問(wèn)這個(gè)方法都直接返回緩存結(jié)果，不再執(zhí)行方法中的代碼段。

這個(gè)注解可以用condition屬性來(lái)設(shè)置條件，如果不滿足條件，就不使用緩存能力，直接執(zhí)行方法。

可以使用key屬性來(lái)指定key的生成規(guī)則。

@CachePut

與@Cacheable不同，@CachePut不僅會(huì)緩存方法的結(jié)果，還會(huì)執(zhí)行方法的代碼段。

它支持的屬性和用法都與@Cacheable一致。

@CacheEvict

與@Cacheable功能相反，@CacheEvict表明所修飾的方法是用來(lái)刪除失效或無(wú)用的緩存數(shù)據(jù)。

下面是@Cacheable、@CacheEvict和@CachePut基本使用方法的一個(gè)集中展示：

@Service
public class UserService {
 // @Cacheable可以設(shè)置多個(gè)緩存，形式如：@Cacheable({"books", "isbns"})
 @Cacheable({"users"})
 public User findUser(User user) {
  return findUserInDB(user.getId());
 }

 @Cacheable(value = "users", condition = "#user.getId() <= 2")
 public User findUserInLimit(User user) {
  return findUserInDB(user.getId());
 }

 @CachePut(value = "users", key = "#user.getId()")
 public void updateUser(User user) {
  updateUserInDB(user);
 }

 @CacheEvict(value = "users")
 public void removeUser(User user) {
  removeUserInDB(user.getId());
 }

 @CacheEvict(value = "users", allEntries = true)
 public void clear() {
  removeAllInDB();
 }
}

@Caching

如果需要使用同一個(gè)緩存注解（@Cacheable、@CacheEvict或@CachePut）多次修飾一個(gè)方法，就需要用到@Caching。

@Caching(evict = { @CacheEvict("primary"), @CacheEvict(cacheNames="secondary", key="#p0") })
public Book importBooks(String deposit, Date date)

@CacheConfig

與前面的緩存注解不同，這是一個(gè)類級(jí)別的注解。

如果類的所有操作都是緩存操作，你可以使用@CacheConfig來(lái)指定類，省去一些配置。

@CacheConfig("books")
public class BookRepositoryImpl implements BookRepository {
 @Cacheable
 public Book findBook(ISBN isbn) {...}
}

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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