缓存框架Ehcache的介绍,且与Springboot的集成

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一、前言

缓存技术在现代软件开发中扮演着越来越重要的角色,作为一个成熟的开源Java缓存库,Ehcache在提高应用性能、减少数据库负载、加速用户体验方面占有一席之地。本篇博客将全方位多角度地深入理解Ehcache,帮助大家把握其核心功能、实现原理及应用实例。

Ehcache是一个纯Java的进程内缓存框架,具有速度快、简单、可伸缩、可配置及提供多级缓存功能等优点,因此成为了许多开发者的首选缓存方案。

二、核心特性

Ehcache拥有以下核心特性:

  • 简易性:易于配置和使用。
  • 内存和磁盘存储:支持内存和磁盘两种缓存方式,甚至在JVM重启后可以恢复磁盘上的缓存。
  • 缓存策略:提供多种缓存策略,如LRU(Least Recently Used),LFU(Least Frequently Used)等。
  • 数据一致性:支持强一致性和最终一致性模型。
  • 事务性缓存:支持JTA和XA事务标准,保证缓存操作的原子性。
  • 集群缓存:通过Terracotta支持分布式缓存。

三、架构与工作原理

Ehcache的架构主要包含以下几部分:

  • Cache Manager:管理多个缓存实例。
  • Cache:存放缓存数据的容器,包括内存和磁盘两级。
  • Element:缓存的基本单元,包含key和value。
  • Cache Eviction Policy:缓存驱逐策略负责决定哪些元素应该被移除。

四、性能优化

  • 数据分区:将缓存数据进行逻辑分区,提高访问速度。
  • 并发策略:Ehcache设计了多种并发策略以支持高并发环境。
  • 缓存加载器:可用于启动时预加载数据,减少首次命中时的延迟。

五、与Springboot集成

  1. 首先开启缓存,添加@EnableCache注解
java 复制代码
@EnableCaching
public class B2bFwk2CsB2bAdapterApplication {
  1. 添加cacheManager和Factory
java 复制代码
@Component
public class CacheConfiguration{

    @Bean
    public EhCacheCacheManager ehCacheCacheManager(EhCacheManagerFactoryBean bean) {
        return new EhCacheCacheManager(bean.getObject());
    }
 
    @Bean
    public EhCacheManagerFactoryBean ehCacheManagerFactoryBean() {
        EhCacheManagerFactoryBean cacheManagerFactoryBean = new EhCacheManagerFactoryBean();
        cacheManagerFactoryBean.setConfigLocation(new ClassPathResource("ehcache.xml"));
        cacheManagerFactoryBean.setShared(true);
        return cacheManagerFactoryBean;
    }
}
  1. 在resource路径下添加配置文件ehcache.xml,配置文件可以配置每个缓存的一些信息如最大数量,过期时间等等,也可以配置一个模板给具有相同配置的缓存使用。这里只举例配置了一个缓存叫csb2b_adapter_guildline。
java 复制代码
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ehcache>
    <cache name="csb2b_adapter_guildline" maxElementsInMemory="1000" eternal="true"
    	timeToIdleSeconds="0"  timeToLiveSeconds="0"/>
</ehcache>
  1. 然后就可以在具体的方法上面应用这个缓存,通过@Cacheable value来设置所使用的缓存,key来设置缓存的键,当调用这个方法时,会将参数按照配置的那样进行拼接,然后到csb2b_adapter_guildline里面找这个key是否存在,如果存在则进行返回,从而提高查询效率。
java 复制代码
@Cacheable(value = "csb2b_adapter_guildline", key = "#tpId+'_'+#msgType+'_'+#msgFormat+'_'+#direction", unless = "#result == null")
CSB2BAdapterGuideline selectGuideline(String tpId, String msgType, String msgFormat, String direction);

六、xml文件的相关配置

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。 ehcache.xml 配置参数说明:

  • name:缓存名称。
  • maxElementsInMemory:缓存最大个数。
  • 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: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。
  • maxEntriesLocalDisk:当内存中对象数量达到 maxElementsInMemory 时,Ehcache 将会对象写到磁盘中。
  • overflowToDisk:内存不足时,是否启用磁盘缓存。
  • 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。
  • maxElementsOnDisk:硬盘最大缓存个数。
  • 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。默认策略是 LRU(最近最少使用)。你可以设置为 FIFO(先进先出)或是 LFU(较少使用)。
  • clearOnFlush:内存数量最大时是否清除。
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