ehcache3介绍和使用示例

介绍

EhCache是一个广泛使用的Java进程内缓存框架，具有快速和精干的特点。它提供了以下主要优势：

• 速度快：由于其直接在JVM进程中运行，EhCache的访问速度非常快，适合对响应时间要求较高的应用。

• 配置灵活：支持通过XML文件或API进行配置，使得集成和使用变得相对简单。

• 多种缓存策略：提供内存缓存和磁盘缓存两种级别，以应对不同的数据容量需求。

• 持久化：缓存数据可以在虚拟机重启过程中写入磁盘，保证数据的持久性。

• 分布式缓存：支持通过RMI等手段实现分布式缓存，虽然它的分布式缓存功能不如专门的分布式缓存系统如Redis那样强大。 兼容性好：作为Hibernate的默认缓存提供者，同时也得到Spring Boot和Spring Framework的支持，可以与其他框架如MyBatis、Shiro等结合使用。

使用示例

• 引入依赖

<dependency>
      <groupId>org.ehcache</groupId>
      <artifactId>ehcache</artifactId>
      <version>3.9.6</version>
    </dependency>

• 创建ehcache.xml配置文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<config xmlns:xsi='http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance'
	xmlns='http://www.ehcache.org/v3'
	xsi:schemaLocation="http://www.ehcache.org/v3 http://www.ehcache.org/schema/ehcache-core.xsd">
	<cache alias="USER">
		<key-type>java.lang.String</key-type>
		<value-type>java.lang.String</value-type>
		<expiry>
			<ttl unit="seconds">30</ttl>
		</expiry>
		<resources>
			<heap unit="entries">200</heap>
			<offheap unit="MB">2</offheap>
		</resources>
	</cache>
</config>

• 定义工具类

/**
 * @author 
 * @Description 
 * @Date 
 **/
public class LocalCacheManager {
	
	private static volatile LocalCacheManager instance;
	private CacheManager cacheManager;
	
	public static LocalCacheManager getInstance() {
		if (instance == null) {
			synchronized (LocalCacheManager.class) {
				if (instance == null) {
					LocalCacheManager i = new LocalCacheManager();
					i.init();
					instance = i;
				}
			}
		}
		return instance;
	}
	
	private void init() {
		URL myUrl = getClass().getResource("/ehcache.xml"); 
		Configuration xmlConfig = new XmlConfiguration(myUrl); 
		cacheManager = CacheManagerBuilder.newCacheManager(xmlConfig);
		cacheManager.init();
	}
	
	public void put(String cacheName, String key, String v) {
		Cache<String, String> c = cacheManager.getCache(cacheName, String.class, String.class);
		c.put(key, v);
	}
	
	public String get(String cacheName, String key) {
		Cache<String, String> c = cacheManager.getCache(cacheName, String.class, String.class);
		return c.get(key);
	}

	public void put(String cacheName, String key, Object value, Class classz) {
		Cache<String, Object> c = cacheManager.getCache(cacheName, String.class, classz);
		c.put(key, value);
	}

	public <V>V get(String cacheName, String key, Class<V> classz) {
		Cache<String, V> c = cacheManager.getCache(cacheName, String.class, classz);
		return c.get(key);
	}
}

ehcache详解

Ehcache 分层选项

移出堆

当在缓存中具有堆层以外的层时，会发生以下几件事：

• 将映射添加到缓存意味着必须序列化键和值。

• 从缓存中读取映射意味着可能必须反序列化键和值。

分层配置

Ehcache支持多种配置选项，包括堆内存（On-Heap）、堆外内存（Off-Heap）和磁盘存储（Disk）。具体如下：

• 堆内存（On-Heap）：这是Ehcache的默认配置，缓存数据存储在Java堆内存中。这种方式访问速度快，但受限于堆内存的大小，不适合存储大量的数据。

• 堆外内存（Off-Heap）：Ehcache允许将缓存数据存储在堆外内存中，这通常是指直接在Java进程的本地内存中分配空间。堆外内存不受Java堆大小的限制，可以用于存储相对较大的数据集，但需要确保数据是可序列化的。

• 磁盘存储（Disk）：当内存不足以容纳所有缓存数据时，Ehcache可以将数据溢出到磁盘上。这适用于存储大量数据，或者作为持久化缓存的一种方式。使用磁盘存储时，缓存的键值对也必须支持序列化和反序列化。

Ehcache 要求堆层的大小小于堆外层的大小，堆外层的大小小于磁盘层的大小。但是要多层可以组合，但是必须有配置堆内存。以下几种均是有效配置：

• 堆内存（On-Heap）+ 堆外内存（Off-Heap）：这个组合允许你利用堆内存的快速访问速度处理热数据，同时使用堆外内存存储更多的温数据，而不会加重GC的负担。

• 堆内存（On-Heap）+ 磁盘（Disk）：此配置适用于需要持久化的场景，磁盘作为冷数据的存储层，保证在应用重启后数据不丢失。

• 堆内存（On-Heap）+ 堆外内存（Off-Heap）+ 磁盘（Disk）：这是最全面的缓存配置，结合了三者的优点，能够应对从热数据到冷数据的不同访问频率和容量需求。

存放数据流程以及获取数据流程

存放数据时直接将数据存放到最下层的缓存中。 Ehcache 在获取缓存时会从高层向低层逐级查找，直到最下层，然后将数据存储在更高层并返回。

缓存过期策略

在 Ehcache 3 中，缓存过期通过接口及其在控制缓存映射期限中的使用来解决。

缓存过期配置

<cache alias="withExpiry">
  <expiry>
    <ttl unit="seconds">20</ttl> 
  </expiry>
  <heap>100</heap>
</cache>

过期策略是在缓存级别配置的，因此首先要定义缓存配置，然后添加一个，这里使用预定义的生存时间，配置了所需的ExpiryPolicyDuration。

过期策略

无过期

这意味着缓存映射将永不过期，

生存时间 (ttl)

这意味着缓存映射将在创建后的固定持续时间后过期。

空闲时间 (tti)

这意味着缓存映射将在上次访问缓存映射后的固定持续时间后过期。

自定义过期策略

实现ExpiryPolicy实现自定义过期策略。