简单的使用ehcache

川长思鸟来 2022-07-16 07:22 226阅读 0赞

之前一直感觉缓存是高上大的东西，没有心思去研究。做了之后发现，简单的使用还是很容易的。这里记录ehcache在jfinal中的简单使用。

## 1.ehcahe简介 ##

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中默认的CacheProvider。

看到官网上已经3.0了。

## 2.作用 ##

我把它当做一个可以存储数据和读取数据的存在。缓存其实就一个key-value的数据存储工具。目前我使用过两个方面。

### 一是缓存数据库的数据。 ###

都说连接数据库的开销很大，所以对数据变化较小的一部分可以缓存起来，下次直接从缓存中取数据。（关于数据的安全性未曾考虑）。

### 二是存储变量。 ###

在web后端开发过程中，有些数据需要保存起来方便下次使用。比如短信的验证码。我之前都是在类中添加一个map类变量,然后存入map，下次取出或者销毁。这样做事可以的，类实例化后。类变量就加载到内存中了，可以存储数据。但有个问题，关于类的创建和销毁的声明周期问题。不能确保他什么时候去销毁。或者说，这一块我了解有限，还没研究到。

因此，放到缓存中就可以了。缓存可以设置数据的大小，失效时间。

## 3.用到的两个基本实现 ##

1 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
     2 <ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
     3          xsi:noNamespaceSchemaLocation="ehcache.xsd"
     4          updateCheck="false" monitoring="autodetect"
     5          dynamicConfig="true">
     6          
     7     <diskStore path="java.io.tmpdir"/>
     8     
     9     <defaultCache
    10            maxEntriesLocalHeap="10000"
    11            eternal="false"
    12            overflowToDisk="true"
    13            timeToIdleSeconds="20"
    14            timeToLiveSeconds="60">
    15     </defaultCache>
    16 
    17              
    25     <cache name="zone"
    26        maxElementsInMemory="1000"
    27        eternal="true"
    28        overflowToDisk="false"
    29        memoryStoreEvictionPolicy="LRU"
    30      />
    31         
    32     
    42     <cache name="mobileMsg"
    43            maxEntriesLocalHeap="10000"
    44            maxEntriesLocalDisk="1000"
    45            eternal="false"
    46            overflowToDisk="true"
    47            diskSpoolBufferSizeMB="20"
    48            timeToIdleSeconds="300"
    49            timeToLiveSeconds="600"
    50            memoryStoreEvictionPolicy="LFU"
    51            transactionalMode="off"
    52             />
    53         
    54 </ehcache>

## 3.1追加使用的问题： ##

*  从cache取出的对象默认会
    
    copyOnRead="false"  
    copyOnWrite="false".如果对取出的对象操作，就会修改cache中的对象。因为序列化问题。因此，如果想要对缓存的数据修改而不改变缓存中的原始数据，应该将这两个设为true。

## 4.在jfinal中的使用 ##

jfinal框架集成了ehcache，只要简单配置就可以使用了。配置如下：

### 4.1在commonconfig中添加插件： ###

1 @Override
    2     public void configPlugin(Plugins me) {
    3         me.add(new EhCachePlugin());
    4 }

### 4.2.通过CacheKit管理缓存 ###

上面的配置可以看出，一个缓存（姑且这么叫）由一个name字段唯一标识，数据又是key-value，因此，只有name-key就可以唯一标识value.

### 4.2.1将变量加入缓存： ###

1 CacheKit.put(cacheName, key, value);

*  cacheName：在xml中配置的缓存name字段
 *  key:唯一标识
 *  value:你要存储的对象，value可以是任何对象、数据类型，比如person,map,list等

### 4.2.2取出 ###

1 CacheKit.get(cacheName, key);

## 4.3findByCache中使用 ##

这个直接使用就是加入缓存了。

1 Db.findByCache(cacheName, key, sql);

## ehcache基本原理 ##

(2014-12-29 11:03:33)

[![sg_trans.gif][]转载][sg_trans.gif 1][▼ http://blog.sina.com.cn/s/blog\_4adc4b090102vh1s.html][sg_trans.gif 1]

ehcache是一个用[Java][]实现的使用简单，高速，实现线程安全的缓存管理类库，ehcache提供了用内存，磁盘[文件存储][Link 1]，以及[分布式][Link 2]存储方式等多种灵活的cache管理方案。同时ehcache作为开放[源代码][Link 3][项目][Link 4]，采用限制比较宽松的Apache License V2.0作为授权方式，被广泛地用于Hibernate,  Spring，Cocoon等其他[开源][Link 5][系统][Link 6]。

Ehcache的类层次模型主要为三层，最上层的是CacheManager，他是操作Ehcache的入口。我们可以通过CacheManager.getInstance()获得一个单个的CacheManager，或者通过CacheManager的构造函数创建一个新的CacheManager。每个CacheManager都管理着多个Cache。而每个Cache都以一种类Hash的方式，关联着多个Elemenat。而Element则是我们用于存放要缓存内容的地方。

ehcache的刷新策略  
ehcache的刷新策略是当缓存在放入的时候记录一个放入时间，它是用Lazy Evict的方式，在取的时候同设置的TTL比较

ehcache缓存的3种清空策略：  
1 FIFO，先进先出  
2 LFU，最少被使用，缓存的元素有一个hit属性，hit值最小的将会被清出缓存。  
3 LRU，最近最少使用的，缓存的元素有一个时间戳，当缓存容量满了，而又需要腾出地方来缓存新的元素的时候，那么现有缓存元素中时间戳离当前时间最远的元素将被清出缓存。

事件处理  
可以为CacheManager添加事件监听，当对CacheManager增删Cache时，事件处理器将会得到通知。要配置事件处理，需要通过ehcache的配置文件来完成。  
可以为Cache添加事件监听，当对Cache增删Element时，事件处理器将会得到通知。要配置事件处理，需要通过ehcache的配置文件来完成。

ehcache参数配置：  
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。

1.  **1.       ****ehcache****使用了[Link][]edHashMap****来存放Element****。jdk****要1.5****以上。Ehcache1.5****可以使用jdk1.4**
2.  **如果在添加Elemtent****时，缓存中的Element****个数达到了最大缓存数并且overflowToDisk****配置的属性为true****，Ehcache****会更具配置项MemoryStoreEvictionPolicy****的失效策略将Element****输出到磁盘。如果overflowToDisk****为fasle****，Ehcache****将删除内存中Element**
3.  **值得注意的是缓存中失效的Element****并不会别马上清理掉，所以想得到内存的真实大小应该调用方法calculateInMemorySize()****方法。**
4.  **一个ehcache.[xml][]****对应一个CacheManager**
5.  **不同的缓存应该对应不同的硬盘上的路径，否则会报错**
6.  **注意要想使用磁盘缓存，缓存的Element必须实现序列化接口**。否则会抛出[NotSerializableException][]异常。
7.  **Ehcache****会将每个缓存配置的文件路径下创建一个cache\_name.data****文件，如果使用的磁盘持久化技术，还会生成一个cache name.index****文件。**
8.  **8.       **Ehcache有一个后台线程专门做Ellment失效监测以及清除工作。设置线程运行间隔时间，可通过设置diskExpiryThreadIntervalSeconds属性来完成，此值不宜设置过低，否则会导致清理线**程占用大量****CPU****[资源][Link 7]。默认值是120****秒。**
9.  **9.       ****持久化可在Element****的diskPersistent****配置项中配置，如果配置为“false****”或是“omitted****”在CacheManager shutdown****或是startup****后，用来缓存Element****的文件将被清除掉。如果设置为“true****”，data****和index****文件会被保存下来，对于新创建的CacheManager Element****也是可用的。**
10. **使用时必须显示调用cache. Flush()才会将[数据][Link 8]缓存到磁盘中。**
11. 磁盘缓存步骤：从MemoryStore中把没有失效的Element刷新到DiskStore，Element被写入到data文件，Element将被**序列化到index文件**。
12. **12.   ****磁盘缓存大小默认是没有限制的，不过可通过maxElementsOnDisk****来指定。当磁盘缓存达到maxElementsOnDisk****指定的值时，Ehcache****会清理磁盘中的缓存使用默认策略是LFU****（使用频率最低）。**
13. **13.   ****在使用完Ehcache****后，必须要shutdown****缓存。Ehcache****中有自己的关闭机制，不过最好在你的代码中显示调用****CacheManager.getInstance().shutdown();**
14. **14.   ****Cache:****对于getValue()****能取到可序列化的值；getObjectValue()****取得非序列化的值**
15. **15.   ****cache.getSize();****得到缓存中元素的个数；获得当前MemoryStore****中的element****数量：cache.getMemoryStoreSize();****获得当前DiskStore****中element****数量：cache.getDiskStoreSize();**
16. **16.   ****在使用完Ehcache****后，必须要shutdown****缓存。Ehcache****中有自己的关闭机制，不过最好在你的代码中显示调用CacheManager.getInstance().shutdown();**
17. **17.   ****ehcache-core-1.6—1.7****没有任何依赖；ehcache1.7.1****依赖SLF4J****，以及相应的log****的jar****包。**
18. **18.   ****CacheManager****可以通过单例（factory****的静态方法）或者构造函数（constructors****）创建。分别叫做single model****和instance model****。当两种情况都有的时候，系统会采用单例模式，构造器每次都生成单例模式**
19. **19.   ****对于想存储数据到硬盘，或者集群时复制到其他缓存区域的数据，必须可序列化。如果不可序列化，该数据在进行上述操作时会被丢弃，且没有报错，只是在debug****级别有日志信息。**
20. **20.   ****读取cache****的数据，有以下几种方式：**

**Cache-aside: ****直接操作数据**

**Cache-as-sor:read-through****、write-through****和write-behind****的结合**

**Read-through:**

**Write-through:**

**Write-behind:**

1.  **21.   ****从ehcache2.0****开始，以下属性可以在运行时改变：**

• timeToLive

• timeToIdle

• maxElementsInMemory

• maxElementsOnDisk

• memory store eviciton policy

• CacheEventListeners can be added and removed dynamically \[\]

**   ****当eternal****属性为“true****”时，timeToLive****和timeToIdle****会失效**

1.  **22.   ****以下代码演示怎么运行时修改缓存属性**

**This example shows how to dynamically modify the cache configuration of an already running cache:**

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

**CacheConfiguration config = cache.getCacheConfiguration();**

**config.setTimeToIdleSeconds(60);**

**config.setTimeToLiveSeconds(120);**

**config.setMaxElementsInMemory(10000);**

**config.setMaxElementsOnDisk(1000000);**

** **

**Dynamic cache configurations can also be frozen to prevent future changes:**

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

**cache.disableDynamicFeatures();**

1.  **23.   ****2.5****之前是通过元素的个数来表示内存或者硬盘的大小；2.5****之后，通过字节数来表示。2.5****暂时还没有出来****。新属性将会是：**

The new cache attributes are:

• maxBytesOnHeap

• maxBytesOffHeap (formerly maxMemoryOffHeap)

• maxBytesOnDisk

甚至，还可以指定比例，如：**maxBytesOnHeap**="20%".

1.  **24.   ****Ehcache****可以将一些数据一直放到缓存或者堆栈或者硬盘或者terracotta****的L2****中。主要是为了满足Hibernate****等一些情况下的需求。但是，这样很容易造成内存溢出的错误**
2.  **25.   ****当缓存刚启动时，ehcache****提供一个机制可以先加载数据：****BootstrapCacheLoader**

**class="[net][].sf.ehcache.distribution.jgroups.JGroupsBootstrapCacheLoaderFactory"**

**properties="bootstrapAsynchronously=true"/>**

** **

DiskStoreBootstrapCacheLoaderFactory：从硬盘加载数据到堆栈

**class="net.sf.ehcache.store.DiskStoreBootstrapCacheLoaderFactory"**

**properties="bootstrapAsynchronously=true"/>**

TerracottaBootstrapCacheLoaderFactory：从**terracotta****的L2****中加载数据**

**class="net.sf.ehcache.store.TerracottaStoreBootstrapCacheLoaderFactory"**

**properties="bootstrapAsynchronously=true"/>**

1.  **26.   ****可以配置ehcache****在读或者写的时候，做些事情。**

**CacheConfiguration config = new CacheConfiguration("copyCache", 1000).copyOnRead(true)**

**Cache copyCache = new Cache(config);**

**    ****默认此属性是false****。**

**maxElementsInMemory="10"**

**eternal="false"**

**timeToIdleSeconds="5"**

**timeToLiveSeconds="10"**

*  **overflowToDisk="false"**

**copyOnRead="true"**

**copyOnWrite="true">**

**com.company.ehcache.MyCopyStrategy"/>**

1.  **27.   ****每一个cache****都有一个copyStrategy****，所以，该实现是要求线程安全的**

**在ehcache****启动的时候，可以设置缓存失效。命令行启动的时候如下：**

**java -Dnet.sf.ehcache.disabled=true**

**其他特殊的系统属性：**

**1****）java -Dnet.sf.ehcache.use.classic.lru=true**

**当LRU****被选中的时候，更老的LruMemoryStore****实现策略将会被真正采用**

1.  **28.   ****ehcache.xml****必须遵守ehcache.xsd****文件中的要求**
2.  **29.   ****当无参的构造函数，或者静态构造方法被调用的时候，系统会在最顶层的classpath****路径下找名叫ehcache.xml****的配置文件，如果查找失败，会以jar****包中的****ehcache-failsafe.xml****文件（里边的缓存配置极其简单）替代。同时，一个警告会提醒[用户][Link 9]建立自己的配置文件。**
3.  **30.   ****Update checker****可以检查是否有最新的ehcache****版本。有两个办法可以去掉该功能：**

**1****）通过系统参数：-Dnet.sf.ehcache.skipUpdateCheck=true**

**2****）通过配置文件:**

**xsi:noNamespaceSchemaLocation="ehcache.xsd"**

**updateCheck="false" monitoring="autodetect"**

**dynamicConfig="true">**

1.  **31.   ****Ehcache1.6****之前只支持ASCII****编码，之后，UTF-8****也被支持。但UTF-8****比ASCII****更多落后，所以没必要做专门的转换**
2.  **32.   ****每一个Cachemanager****应该有自己的独有的ehcache.xml****配置文件。因为，当共用时，硬盘缓存路径或者监听端口将会冲突。系统也会发出警告，提醒用户配置专门的配置文件为每一个cachemanager.****在分布式系统中，ehcache.xml****应该配置成一样的。**
3.  **33.   ****Ehcache****有3****个存储：**

**1） ****内存存储**

**2） ****非堆存储（大内存，企业ehcache****才拥有）**

**3） ****硬盘存储（两个版本：开源的和企业级ehcache****）**

1.  **34.   ****内存存储**

**其本质是使用java****的LinkedHashMap****来实现的。[多线程][Link 10]安全、内存管理安全、速度快**

1.  **35.   ****calculateInMemorySize()****可以用来计算当前ehcache****内存占用大小。但生产线上不应该使用，因为这个功能效率非常低**
2.  **36.   ****同时，ehcache****内部有一个低等级的进程，它会判断元素的是否过期。diskExpiryThreadIntervalSeconds****属性可以设置该线程执行的间隔时间(****默认是120****秒，不能太小，以免影响效率).**
3.  **37.   ****非堆存储**

**Terracotta BigMemory****是一个新增的功能，它允许系统占用堆以外的内存，速度是硬盘存储的100****倍，允许很大的存储[空间][Link 11]被创建（350G****被测试过）**

**因为非堆数据是以字节流的形式存储，所以要求Element****的key****和value****都要是可以序列化的。**

**因为序列化和反序列化的过程，这种存储形式比内存存储慢10****倍**

1.  **38.   ****硬盘存储**

**线程安全的**

1.  **39.   ****当maxElementsOnDisk****被设置的时候，硬盘上的存储达到限制时，LFU****[算法][Link 12]会被执行用于清除数据，只能是该算法，不可配置**
2.  **40.   ****Persistence****被设置成false****或者omitted****，当系统重启时，不会硬盘的数据存储在硬盘上，.data****文件将会被删除.****相反，.data****文件不会被删除，下次重启后Cachemanager****还可以使用.data****文件。**
3.  **41.   ****虚拟机被停止的时候，强烈建议调用Cachemanager.shutdown()****方法。**
4.  **42.   ****在关闭java****虚拟机时，系统执行以下步骤：**

Considerations for guidance on how to safely shut the Virtual Machine down.

When a DiskStore is persisted, the following steps take place:

*  • Any non-expired Elements of the MemoryStore are flushed to the DiskStore
 *  • Elements awaiting spooling are spooled to the data file
 *  • The free list and element list are serialized to the index file

On startup the following steps take place:

*  • An attempt is made to read the index file. If it does not exist or cannot be read successfully, due to disk corruption, upgrade of ehcache, change in JDK version etc, then the data file is deleted and the DiskStore starts with no Elements in it.
 *  • If the index file is read successfully, the free list and element list are loaded into memory. Once this is done, the index file contents are removed. This way, if there is a dirty shutdown, when restarted, Ehcache will delete the dirt index and data files.
 *  • The DiskStore starts. All data is available.
 *  • The expiry thread starts. It will delete Elements which have expired.

1.  **43.   ****一个示范性地配置：**

**把一个拥有8G****机器内存的存储分配成各种存储。设想有一个7G****的数据集，共7M****个元素，每个元素1k****大小。**

**我们设置1G****的堆存储和7G****的非堆存储：**

**java -Xms1G -Xmx1G -XX:maxDirectMemorySize=7G**

**对应的配置文件为：**

**maxElementsInMemory=100**

**overflowToOffHeap="true"(企业)**

**maxMemoryOffHeap="7G"**

**... />**

1.  **44.   ****对于第二种集群方法，以下[服务器][Link 13]被测试过：**

**• Glassfish V2/V3**

**• Tomcat 6**

**• Jetty 6**

**Tomcat 6****通过了所有的继集成测试**

**支持Weblogic10.3.2****，但是SOAP****不兼容。**

1.  **45.   ****最大的Ehcache****单实例在内存中可以缓存20GB****，最大的磁盘可以缓存100GB**
2.  **46.   ****关于ehcache server****的相关命令用法在user guide****的178****页**
3.  **47.    **

**  **

**缓存属性：**

缓存配置。

以下属性是必须的：

name - cache的标识符，在一个CacheManager中必须唯一

maxElementsInMemory - 在内存中缓存的element的最大数目

maxElementsOnDisk - 在磁盘上缓存的element的最大数目

eternal - 设定缓存的elements是否有有效期。如果为true，timeouts属性被忽略

overflowToDisk - 设定当内存缓存溢出的时候是否将过期的element缓存到磁盘上

以下属性是可选的：

timeToIdleSeconds - 缓存element在过期前的空闲时间。默认为0，表示可空闲无限时间. (如果指定了这个时间，是否在被hit的前超过了这个时间就会被remove？在内存缓存数目超限之前不会被remove)

timeToLiveSeconds - 缓存element的有效生命期。这个类似于timeouts，默认为0，不过期(是否通常情况下应该大于等于timeToIdleSeconds，小于会如何？idle时间也会减小和这个数值一样)

diskPersistent - 在VM重启的时候是否持久化磁盘缓存，默认是false。

(测试一下true的情况？重载vm的时候会从磁盘进行序列化到对象)

diskExpiryThreadIntervalSeconds - 磁盘缓存的清理线程运行间隔，默认是120秒.  (测试一下0的时候会如何)

memoryStoreEvictionPolicy - 当内存缓存达到最大，有新的element加入的时候，移除缓存中element的策略。默认是LRU，可选的有LFU和FIFO可对缓存中的element配置诸如监听器和加载器。Ehcahe内建了一些

\*cacheEventListenerFactory - 监听缓存中element的put, remove, update和expire事件

\*bootstrapCacheLoaderFactory - 启动时加载缓存的element每个用来做分布式缓存都必须设定element的事件监听器，用来在各个CacheManager节点复制消息。

Ehcache内建了基于RMI的实现 - RMICacheReplicatorFactory

[sg_trans.gif]: /images/20220716/a7963b3bafdc49b48c695144757ea19c.png
[sg_trans.gif 1]: http://blog.sina.com.cn/s/blog_4adc4b090102vh1s.html
[Java]: http://www.haodaima.net/tag/Java
[Link 1]: http://www.haodaima.net/tag/%E6%96%87%E4%BB%B6%E5%AD%98%E5%82%A8
[Link 2]: http://www.haodaima.net/tag/%E5%88%86%E5%B8%83%E5%BC%8F
[Link 3]: http://www.haodaima.net/tag/%E6%BA%90%E4%BB%A3%E7%A0%81
[Link 4]: http://www.haodaima.net/tag/%E9%A1%B9%E7%9B%AE
[Link 5]: http://www.haodaima.net/tag/%E5%BC%80%E6%BA%90
[Link 6]: http://www.haodaima.net/tag/%E7%B3%BB%E7%BB%9F
[Link]: http://www.haodaima.net/tag/Link
[xml]: http://www.haodaima.net/tag/XML
[NotSerializableException]: http://java.sun.com/j2se/1.4.2/docs/api/java/io/NotSerializableException.html
[Link 7]: http://www.haodaima.net/tag/%E8%B5%84%E6%BA%90
[Link 8]: http://www.haodaima.net/tag/%E6%95%B0%E6%8D%AE
[net]: http://www.haodaima.net/tag/net
[Link 9]: http://www.haodaima.net/tag/%E7%94%A8%E6%88%B7
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[Link 12]: http://www.haodaima.net/tag/%E7%AE%97%E6%B3%95
[Link 13]: http://www.haodaima.net/tag/%E6%9C%8D%E5%8A%A1%E5%99%A8