1、簡(jiǎn)述

Ehcache 是 Java 平臺(tái)下一個(gè)開源、高性能的分布式緩存框架，常用于提高系統(tǒng)性能和可擴(kuò)展性。它能夠幫助開發(fā)者緩存頻繁訪問的數(shù)據(jù)，從而減少對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)和其他持久化存儲(chǔ)的訪問壓力。

2、為什么選擇 Ehcache？

• 高性能：支持內(nèi)存和磁盤存儲(chǔ)，能快速響應(yīng)數(shù)據(jù)請(qǐng)求。
• 靈活性：支持多種存儲(chǔ)配置和淘汰策略。
• 簡(jiǎn)單易用：輕量級(jí)，易于集成，支持 JSR-107（JCache）標(biāo)準(zhǔn)。
• 持久化支持：可以選擇性地將緩存數(shù)據(jù)持久化到磁盤。
• 分布式擴(kuò)展：支持集群化部署。

3、Spring Boot 集成 Ehcache

Spring Boot 集成 Ehcache，要注意Spring 的版本，一般Spring 2.x支持Ehcache，但是在Spring 3.x已經(jīng)移除 Ehcache的類型。

3.1 Maven 引用

在使用 Ehcache 之前，需要添加其依賴。以下是 Ehcache 的 Maven 依賴：

<dependency>
   <groupId>org.springframework.boot</groupId>
   <artifactId>spring-boot-starter-cache</artifactId>
</dependency>
<dependency>
   <groupId>net.sf.ehcache</groupId>
   <artifactId>ehcache</artifactId>
</dependency>

3.2 配置 Ehcache

Ehcache 可以通過編程方式或 XML 文件進(jìn)行配置。創(chuàng)建一個(gè) ehcache.xml 文件放在資源目錄（src/main/resources）中：

<ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:noNamespaceSchemaLocation="../config/ehcache.xsd">

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


    <defaultCache
            maxElementsInMemory="10000"
            eternal="false"
            timeToIdleSeconds="120"
            timeToLiveSeconds="120"
            maxElementsOnDisk="10000000"
            diskExpiryThreadIntervalSeconds="120"
            memoryStoreEvictionPolicy="LRU">
        <persistence strategy="localTempSwap"/>
    </defaultCache>

    <!-- My cache strategy. The name attribute value of the custom cache strategy is users. If you define multiple cache strategies, the name values cannot be the same. -->
    <cache name="myCache"
           maxElementsInMemory="10000"
           eternal="false"
           timeToIdleSeconds="120"
           timeToLiveSeconds="120"
           maxElementsOnDisk="10000000"
           diskExpiryThreadIntervalSeconds="120"
           memoryStoreEvictionPolicy="LRU">
        <persistence strategy="localTempSwap"/>
    </cache>

</ehcache>

在項(xiàng)目的配置文件application.properties 指定Ehcache 配置路徑和Spring Cache的緩存類型：

spring.cache.type=ehcache
spring.cache.ehcache.config=classpath:ehcache.xml

3.3 Cache運(yùn)用

首先我們要在全局啟動(dòng)類中開啟@EnableCaching緩存：

@SpringBootApplication
@EnableCaching
public class ShopEurekaApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ShopEurekaApplication.class, args);
    }
}

創(chuàng)建一個(gè)用戶的測(cè)試服務(wù)接口，通過@Cacheable 注解 來實(shí)現(xiàn)當(dāng)前接口的緩存：

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

@Service
public class UserService {

    @Cacheable(value = "myCache", key = "#id")
    public String getUserById(String id) {
        System.out.println("查詢數(shù)據(jù)庫(kù)...");
        return "User-" + id;
    }
}

通過定義的控制層來調(diào)用當(dāng)前接口，當(dāng)你多次調(diào)用的時(shí)候，直接走緩存快速返回：

import com.lm.shop.shopeureka.service.UserService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {

    @Autowired
    private UserService userService;

    @GetMapping("/getUserById")
    public String getUserById(@RequestParam String id) {
        String userId  = userService.getUserById(id);
        return "Order created with ID: " + userId;
    }
}

4、應(yīng)用場(chǎng)景

除了基本的緩存功能，Ehcache在高級(jí)場(chǎng)景中也能實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜和高效的應(yīng)用。以下是一些高級(jí)應(yīng)用案例：

• 多級(jí)緩存架構(gòu)
  Ehcache支持多級(jí)緩存（例如：內(nèi)存和磁盤緩存）。這種結(jié)構(gòu)可以優(yōu)化性能和資源使用：
  內(nèi)存級(jí)緩存：用于快速訪問頻繁使用的數(shù)據(jù)。
  磁盤級(jí)緩存：用于存儲(chǔ)不經(jīng)常訪問但仍需要緩存的數(shù)據(jù)。
  應(yīng)用場(chǎng)景：處理大規(guī)模數(shù)據(jù)集（例如，電商系統(tǒng)的商品詳情緩存），確保重要數(shù)據(jù)快速訪問，同時(shí)保留大量數(shù)據(jù)可用性。

• 分布式緩存
  通過與Terracotta Server Array或其他集成，Ehcache可以配置為分布式緩存以共享緩存數(shù)據(jù)：
  高可用性：在多實(shí)例部署中，緩存數(shù)據(jù)可跨多個(gè)節(jié)點(diǎn)共享。
  數(shù)據(jù)一致性：支持一致性策略，適用于需要共享會(huì)話或狀態(tài)的分布式系統(tǒng)。
  應(yīng)用場(chǎng)景：跨多個(gè)微服務(wù)共享用戶會(huì)話信息。

• 動(dòng)態(tài)更新策略
  Ehcache支持自定義的緩存刷新機(jī)制：
  基于時(shí)間的刷新：TTL（Time-to-Live）和TTI（Time-to-Idle）。
  實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)推送：結(jié)合消息隊(duì)列（如Kafka），動(dòng)態(tài)更新緩存數(shù)據(jù)。
  應(yīng)用場(chǎng)景：證券系統(tǒng)實(shí)時(shí)更新股票行情。

• 查詢緩存
  對(duì)于復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫(kù)查詢，可以緩存查詢結(jié)果：
  Hibernate二級(jí)緩存：與Hibernate結(jié)合緩存實(shí)體、集合及查詢結(jié)果。
  直接緩存SQL查詢結(jié)果：避免重復(fù)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)。
  應(yīng)用場(chǎng)景：如報(bào)表系統(tǒng)的多維分析查詢。

• 自定義緩存加載器
  使用Ehcache的CacheLoader接口實(shí)現(xiàn)緩存預(yù)加載：
  批量加載：在應(yīng)用啟動(dòng)時(shí)，預(yù)加載關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
  緩存回填：當(dāng)緩存中沒有數(shù)據(jù)時(shí)，自動(dòng)從數(shù)據(jù)庫(kù)或API填充數(shù)據(jù)。
  應(yīng)用場(chǎng)景：應(yīng)用啟動(dòng)時(shí)加載熱門商品列表。

• 事務(wù)支持
  Ehcache提供與事務(wù)結(jié)合的支持：
  XA Transactions：與分布式事務(wù)結(jié)合，確保數(shù)據(jù)一致性。
  應(yīng)用場(chǎng)景：金融系統(tǒng)中與多數(shù)據(jù)源的復(fù)雜事務(wù)處理。

• 大規(guī)模流量?jī)?yōu)化
  結(jié)合Ehcache與CDN或反向代理優(yōu)化高并發(fā)請(qǐng)求：
  將緩存的靜態(tài)內(nèi)容直接返回，減少后端服務(wù)壓力。
  應(yīng)用場(chǎng)景：熱點(diǎn)文章頁(yè)面或流量激增的直播活動(dòng)頁(yè)面。

• 緩存指標(biāo)與監(jiān)控
  Ehcache提供豐富的監(jiān)控功能，可與JMX和Prometheus集成：
  監(jiān)控緩存命中率、失效率、數(shù)據(jù)大小等。
  應(yīng)用場(chǎng)景：大規(guī)模分布式系統(tǒng)中緩存健康狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

這些高級(jí)功能讓Ehcache不僅能服務(wù)于簡(jiǎn)單的緩存需求，還能作為復(fù)雜架構(gòu)的重要組成部分。你可以根據(jù)具體業(yè)務(wù)需求設(shè)計(jì)相應(yīng)的緩存方案，提升系統(tǒng)性能和用戶體驗(yàn)。

5、總結(jié)

Ehcache 是一個(gè)功能強(qiáng)大且易于使用的緩存框架，通過簡(jiǎn)單的配置即可實(shí)現(xiàn)緩存管理。本文展示了如何通過 Maven 引入 Ehcache、手動(dòng)配置緩存，以及集成 Spring Boot 使用緩存。

常見問題和優(yōu)化建議：

• 緩存擊穿：設(shè)置合理的緩存大小和過期時(shí)間，避免頻繁訪問同一失效數(shù)據(jù)。
• 緩存穿透：對(duì)緩存未命中的請(qǐng)求返回默認(rèn)值，避免直接訪問底層存儲(chǔ)。
• 緩存雪崩：設(shè)置不同的緩存過期時(shí)間，避免同一時(shí)間大量緩存失效。
• 持久化存儲(chǔ)：對(duì)重要數(shù)據(jù)開啟磁盤持久化以防數(shù)據(jù)丟失。

以上就是Java使用Ehcache緩存框架的技術(shù)指南的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Java Ehcache緩存框架的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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