1.在开发高并发量,高性能的网站应用系统时,缓存Cache起到了非常重要的作用。本文主要介绍EHCache的使用,以及使用EHCache的实践经验。
笔者使用过多种基于Java的开源Cache组件,其中包括OSCache、JBossCache、EHCache。OSCache功能强大,使用灵活,

2.可用于对象缓存、Filter缓存以及在JSP中直接使用cache标签。笔者在最近的使用过程中发现,在并发量较高时,OSCache会出现线程阻塞和数据错误,通过分析源代码发现是其内部实现的缺陷。JBossCache最大的优点是支持基于对象属性的集群同步,不过JBossCache的配置使用都较复杂,在并发量较高的情况下,对象属性数据在集群中同步也会加大系统的开销。

以上两种Cache本文仅作简单介绍,不做深入探讨。

3.EHCache是来自sourceforge(http://ehcache.sourceforge.net/)的开源项目,也是纯Java实现的简单、快速的Cache组件。

EHCache支持内存和磁盘的缓存,支持LRU、LFU和FIFO多种淘汰算法,支持分布式的Cache,可以作为Hibernate的缓存插件。

4.同时它也能提供基于Filter的Cache,该Filter可以缓存响应的内容并采用Gzip压缩提高响应速度。

EHCache API的基本用法

首先介绍CacheManager类。它主要负责读取配置文件,默认读取CLASSPATH下的ehcache.xml,根据配置文件创建并管理Cache对象。

// 使用默认配置文件创建CacheManager

CacheManager manager = CacheManager.create();

// 通过manager可以生成指定名称的Cache对象

Cache cache = cache = manager.getCache(“demoCache”);

// 使用manager移除指定名称的Cache对象

manager.removeCache(“demoCache”);

可以通过调用manager.removalAll()来移除所有的Cache。通过调用manager的shutdown()方法可以关闭CacheManager。

有了Cache对象之后就可以进行一些基本的Cache操作,例如:

//往cache中添加元素

Element element = new Element(“key”, “value”);

cache.put(element);

//从cache中取回元素

Element element = cache.get(“key”);

element.getValue();

//从Cache中移除一个元素

cache.remove(“key”);

可以直接使用上面的API进行数据对象的缓存,这里需要注意的是对于缓存的对象都是必须可序列化的。

在下面的篇幅中笔者还会介绍EHCache和Spring、Hibernate的整合使用。

 配置文件

配置文件ehcache.xml中命名为demoCache的缓存配置:

maxElementsInMemory=”10000”

eternal=”false”

overflowToDisk=”true”

timeToIdleSeconds=”300”

timeToLiveSeconds=”600”

memoryStoreEvictionPolicy=”LFU” />

各配置参数的含义:

maxElementsInMemory:缓存中允许创建的最大对象数

eternal: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。

timeToIdleSeconds:缓存数据的钝化时间,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,

如果该值是 0 就意味着元素可以停顿无穷长的时间。

timeToLiveSeconds:缓存数据的生存时间,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,

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。

memoryStoreEvictionPolicy:缓存满了之后的淘汰算法。LRU和FIFO算法这里就不做介绍。

LFU算法直接淘汰使用比较少的对象,在内存保留的都是一些经常访问的对象。对于大部分网站项目,该算法比较适用。

如果应用需要配置多个不同命名并采用不同参数的Cache,可以相应修改配置文件,增加需要的Cache配置即可。

利用Spring APO整合EHCache

首先,在CLASSPATH下面放置ehcache.xml配置文件。在Spring的配置文件中先添加如下cacheManager配置:

class=”org.springframework.cache.ehcache.EhCacheManagerFactoryBean”>

配置demoCache:

demoCache

接下来,写一个实现org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor接口的拦截器类。

有了拦截器就可以有选择性的配置想要缓存的 bean 方法。如果被调用的方法配置为可缓存,拦截器将为该方法生成 cache key
并检查该方法返回的结果是否已缓存。

如果已缓存,就返回缓存的结果,否则再次执行被拦截的方法,并缓存结果供下次调用。具体代码如下:

public class MethodCacheInterceptor implements
MethodInterceptor,

InitializingBean {

private Cache cache;

public void setCache(Cache cache) {

this.cache = cache;

}
public void afterPropertiesSet() throws Exception {

Assert.notNull(cache,

“A cache is required. Use setCache(Cache) to provide one.”);

}

public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable
{

String targetName =
invocation.getThis().getClass().getName();

String methodName = invocation.getMethod().getName();

Object[] arguments = invocation.getArguments();

Object result;

String cacheKey = getCacheKey(targetName, methodName,
arguments);

Element element = null;

synchronized (this){

element = cache.get(cacheKey);

if (element == null) {

//调用实际的方法

result = invocation.proceed();

element = new Element(cacheKey, (Serializable) result);

cache.put(element);

}

}

return element.getValue();

}

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();
}
}

synchronized
(this)这段代码实现了同步功能。为什么一定要同步?Cache对象本身的get和put操作是同步的。

如果我们缓存的数据来自数据库查询,在没有这段同步代码时,当key不存在或者key对应的对象已经过期时,

在多线程并发访问的情况下,许多线程都会重新执行该方法,由于对数据库进行重新查询代价是比较昂贵的,

而在瞬间大量的并发查询,会对数据库服务器造成非常大的压力。所以这里的同步代码是很重要的。

接下来,继续完成拦截器和Bean的配置:

.*myMethod

class=”com.xiebing.ehcache.spring.MyServiceBean”>

methodCachePointCut

其中myServiceBean是实现了业务逻辑的Bean,里面的方法myMethod()的返回结果需要被缓存。

这样每次对myServiceBean的myMethod()方法进行调用,都会首先从缓存中查找,其次才会查询数据库。

使用AOP的方式极大地提高了系统的灵活性,通过修改配置文件就可以实现对方法结果的缓存,所有的对Cache的操作都封装在了拦截器的实现中。

CachingFilter功能

使用Spring的AOP进行整合,可以灵活的对方法的的返回结果对象进行缓存。CachingFilter功能可以对HTTP响应的内容进行缓存。

这种方式缓存数据的粒度比较粗,例如缓存整张页面。它的优点是使用简单、效率高,缺点是不够灵活,可重用程度不高。

EHCache使用SimplePageCachingFilter类实现Filter缓存。该类继承自CachingFilter,有默认产生cache
key的calculateKey()方法,该方法使用HTTP请求的URI和查询条件来组成key。

也可以自己实现一个Filter,同样继承CachingFilter类,然后覆写calculateKey()方法,生成自定义的key。

在笔者参与的项目中很多页面都使用AJAX,为保证JS请求的数据不被浏览器缓存,每次请求都会带有一个随机数参数i。

如果使用SimplePageCachingFilter,那么每次生成的key都不一样,缓存就没有意义了。这种情况下,我们就会覆写calculateKey()方法。

要使用SimplePageCachingFilter,首先在配置文件ehcache.xml中,增加下面的配置:

overflowToDisk=”false” timeToIdleSeconds=”300”
timeToLiveSeconds=”600”

memoryStoreEvictionPolicy=”LFU” />

其中name属性必须为SimplePageCachingFilter,修改web.xml文件,增加一个Filter的配置:

SimplePageCachingFilter

net.sf.ehcache.constructs.web.filter.SimplePageCachingFilter

SimplePageCachingFilter

/test.jsp

下面我们写一个简单的test.jsp文件进行测试,缓存后的页面每次刷新,在600秒内显示的时间都不会发生变化的。代码如下:

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