ehcache入门基础示例

一：目录

EhCache 简介
Hello World 示例
Spring 整合

二：简介

1. 基本介绍

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CacheProvider。Ehcache是一种广泛使用的开源Java分布式缓存。主要面向通用缓存,Java EE和轻量级容器。它具有内存和磁盘存储，缓存加载器,缓存扩展,缓存异常处理程序,一个gzip缓存servlet过滤器,支持REST和SOAP api等特点。

Spring 提供了对缓存功能的抽象：即允许绑定不同的缓存解决方案（如Ehcache），但本身不直接提供缓存功能的实现。它支持注解方式使用缓存，非常方便。

2. 主要的特性有：

快速
简单
多种缓存策略
缓存数据有两级：内存和磁盘，因此无需担心容量问题
缓存数据会在虚拟机重启的过程中写入磁盘
可以通过RMI、可插入API等方式进行分布式缓存
具有缓存和缓存管理器的侦听接口
支持多缓存管理器实例，以及一个实例的多个缓存区域
提供Hibernate的缓存实现

3. 集成

可以单独使用，一般在第三方库中被用到的比较多（如mybatis、shiro等）ehcache 对分布式支持不够好，多个节点不能同步，通常和redis一块使用

4. ehcache 和 redis 比较

ehcache直接在jvm虚拟机中缓存，速度快，效率高；但是缓存共享麻烦，集群分布式应用不方便。
redis是通过socket访问到缓存服务，效率比ecache低，比数据库要快很多，
处理集群和分布式缓存方便，有成熟的方案。如果是单个应用或者对缓存访问要求很高的应用，用ehcache。如果是大型系统，存在缓存共享、分布式部署、缓存内容很大的，建议用redis。

ehcache也有缓存共享方案，不过是通过RMI或者Jgroup多播方式进行广播缓存通知更新，缓存共享复杂，维护不方便；简单的共享可以，但是涉及到缓存恢复，大数据缓存，则不合适。

三： Hello World

1、在pom.xml中引入依赖

<dependency>
    <groupId>net.sf.ehcache</groupId>
    <artifactId>ehcache</artifactId>
    <version>2.10.2</version>
</dependency>

2、在src/main/resources/创建一个配置文件 ehcache.xml

默认情况下Ehcache会自动加载classpath根目录下名为ehcache.xml文件，也可以将该文件放到其他地方在使用时指定文件的位置

 1 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
 2 <ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
 3          xsi:noNamespaceSchemaLocation="http://ehcache.org/ehcache.xsd">
 4 
 5   <!-- 磁盘缓存位置 -->
 6   <diskStore path="java.io.tmpdir/ehcache"/>
 7 
 8   <!-- 默认缓存 -->
 9   <defaultCache
10           maxEntriesLocalHeap="10000"
11           eternal="false"
12           timeToIdleSeconds="120"
13           timeToLiveSeconds="120"
14           maxEntriesLocalDisk="10000000"
15           diskExpiryThreadIntervalSeconds="120"
16           memoryStoreEvictionPolicy="LRU">
17     <persistence strategy="localTempSwap"/>
18   </defaultCache>
19 
20   <!-- helloworld缓存 -->
21   <cache name="HelloWorldCache"
22          maxElementsInMemory="1000"
23          eternal="false"
24          timeToIdleSeconds="5"
25          timeToLiveSeconds="5"
26          overflowToDisk="false"
27          memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>
28 </ehcache>

3、测试类

 1 package com.mengdee.manage.cache;
 2 
 3 import com.mengdee.manage.entity.Dog;
 4 
 5 import net.sf.ehcache.Cache;
 6 import net.sf.ehcache.CacheManager;
 7 import net.sf.ehcache.Element;
 8 
 9 public class CacheTest {
10 
11     public static void main(String[] args) {
12 
13         // 1. 创建缓存管理器
14         CacheManager cacheManager = CacheManager.create("./src/main/resources/ehcache.xml");
15 
16         // 2. 获取缓存对象
17         Cache cache = cacheManager.getCache("HelloWorldCache");
18 
19         // 3. 创建元素
20         Element element = new Element("key1", "value1");
21 
22         // 4. 将元素添加到缓存
23         cache.put(element);
24 
25         // 5. 获取缓存
26         Element value = cache.get("key1");
27         System.out.println(value);
28         System.out.println(value.getObjectValue());
29 
30         // 6. 删除元素
31         cache.remove("key1");
32 
33         Dog dog = new Dog(1L, "taidi", (short)2);
34         Element element2 = new Element("taidi", dog);
35         cache.put(element2);
36         Element value2 = cache.get("taidi");
37         Dog dog2 = (Dog) value2.getObjectValue();
38         System.out.println(dog2);
39 
40         System.out.println(cache.getSize());
41 
42         // 7. 刷新缓存
43         cache.flush();
44 
45         // 8. 关闭缓存管理器
46         cacheManager.shutdown();
47     }
48 }

4、缓存配置

一：xml配置方式：

diskStore ： ehcache支持内存和磁盘两种存储
- path ：指定磁盘存储的位置
defaultCache ：默认的缓存
- maxEntriesLocalHeap=”10000”
- eternal=”false”
- timeToIdleSeconds=”120”
- timeToLiveSeconds=”120”
- maxEntriesLocalDisk=”10000000”
- diskExpiryThreadIntervalSeconds=”120”
- memoryStoreEvictionPolicy=”LRU”
cache ：自定的缓存，当自定的配置不满足实际情况时可以通过自定义（可以包含多个cache节点）
- name : 缓存的名称，可以通过指定名称获取指定的某个Cache对象
- maxElementsInMemory ：内存中允许存储的最大的元素个数，0代表无限个
- clearOnFlush：内存数量最大时是否清除。
- eternal ：设置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。根据存储数据的不同，例如一些静态不变的数据如省市区等可以设置为永不过时
- 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。
- overflowToDisk ：内存不足时，是否启用磁盘缓存。
- maxEntriesLocalDisk：当内存中对象数量达到maxElementsInMemory时，Ehcache将会对象写到磁盘中。
- maxElementsOnDisk：硬盘最大缓存个数。
- 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。
- 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。

二：编程方式配置

Cache cache = manager.getCache("mycache"); 
CacheConfiguration config = cache.getCacheConfiguration(); 
config.setTimeToIdleSeconds(60); 
config.setTimeToLiveSeconds(120); 
config.setmaxEntriesLocalHeap(10000); 
config.setmaxEntriesLocalDisk(1000000);

5、Ehcache API

CacheManager：Cache的容器对象，并管理着（添加或删除）Cache的生命周期。

// 可以自己创建一个Cache对象添加到CacheManager中
public void addCache(Cache cache);
public synchronized void removeCache(String cacheName);

Cache: 一个Cache可以包含多个Element，并被CacheManager管理。它实现了对缓存的逻辑行为
Element：需要缓存的元素，它维护着一个键值对，元素也可以设置有效期，0代表无限制
获取CacheManager的方式：

可以通过create()或者newInstance()方法或重载方法来创建获取CacheManager的方式：

public static CacheManager create();
public static CacheManager create(String configurationFileName);
public static CacheManager create(InputStream inputStream);
public static CacheManager create(URL configurationFileURL);

public static CacheManager newInstance();

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。

 1 // CacheManager.create() == CacheManager.create("./src/main/resources/ehcache.xml")
 2 // 使用Ehcache默认配置新建一个CacheManager实例
 3 CacheManager cacheManager = CacheManager.create();
 4 cacheManager = CacheManager.newInstance();
 5 
 6 cacheManager = CacheManager.newInstance("./src/main/resources/ehcache.xml");
 7 
 8 InputStream inputStream = new FileInputStream(new File("./src/main/resources/ehcache.xml"));
 9 cacheManager = CacheManager.newInstance(inputStream);
10 
11 String[] cacheNames = cacheManager.getCacheNames();  // [HelloWorldCache]

四：Spring整合

示例结构：

这里写图片描述

1. pom.xml 引入spring和ehcache

  1 <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  2   <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
  3   <groupId>com.mengdee</groupId>
  4   <artifactId>ehcache</artifactId>
  5   <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
  6 
  7   <properties>
  8     <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
  9     <junit.version>4.10</junit.version>
 10     <spring.version>4.2.3.RELEASE</spring.version>
 11   </properties>
 12 
 13   <dependencies>
 14     <dependency>
 15       <groupId>junit</groupId>
 16       <artifactId>junit</artifactId>
 17       <version>${junit.version}</version>
 18       <scope>test</scope>
 19     </dependency>
 20 
 21     <dependency>
 22          <groupId>org.springframework</groupId>
 23          <artifactId>spring-test</artifactId>
 24          <version>${spring.version}</version>
 25          <scope>test</scope>
 26      </dependency>
 27 
 28 
 29     <!-- springframework -->
 30     <dependency>
 31         <groupId>org.springframework</groupId>
 32         <artifactId>spring-webmvc</artifactId>
 33         <version>${spring.version}</version>
 34     </dependency>
 35     <dependency>
 36         <groupId>org.springframework</groupId>
 37         <artifactId>spring-core</artifactId>
 38         <version>${spring.version}</version>
 39     </dependency>
 40     <dependency>
 41         <groupId>org.springframework</groupId>
 42         <artifactId>spring-context</artifactId>
 43         <version>${spring.version}</version>
 44     </dependency>
 45     <dependency>
 46         <groupId>org.springframework</groupId>
 47         <artifactId>spring-context-support</artifactId>
 48         <version>${spring.version}</version>
 49     </dependency>
 50 
 51     <dependency>
 52         <groupId>net.sf.ehcache</groupId>
 53         <artifactId>ehcache</artifactId>
 54         <version>2.10.3</version>
 55     </dependency>
 56 
 57 
 58   </dependencies>
 59 
 60   <repositories>
 61     <repository>
 62         <id>aliyun</id>
 63         <name>aliyun</name>
 64         <url>http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public</url>
 65     </repository>
 66   </repositories>
 67 </project>
 68 2. 在src/main/resources添加ehcache.xml
 69 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
 70 <ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
 71          xsi:noNamespaceSchemaLocation="http://ehcache.org/ehcache.xsd">
 72 
 73   <!-- 磁盘缓存位置 -->
 74   <diskStore path="java.io.tmpdir/ehcache" />
 75 
 76   <!-- 默认缓存 -->
 77   <defaultCache
 78           maxEntriesLocalHeap="10000"
 79           eternal="false"
 80           timeToIdleSeconds="120"
 81           timeToLiveSeconds="120"
 82           maxEntriesLocalDisk="10000000"
 83           diskExpiryThreadIntervalSeconds="120"
 84           memoryStoreEvictionPolicy="LRU">
 85     <persistence strategy="localTempSwap"/>
 86   </defaultCache>
 87 
 88   <!-- helloworld缓存 -->
 89   <cache name="HelloWorldCache"
 90          maxElementsInMemory="1000"
 91          eternal="false"
 92          timeToIdleSeconds="5"
 93          timeToLiveSeconds="5"
 94          overflowToDisk="false"
 95          memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>
 96 
 97   <cache name="UserCache"
 98          maxElementsInMemory="1000"
 99          eternal="false"
100          timeToIdleSeconds="1800"
101          timeToLiveSeconds="1800"
102          overflowToDisk="false"
103          memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>
104 </ehcache>

3. 在src/main/resources/conf/spring中配置spring-base.xml和spring-ehcache.xml

spring-base.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context" xmlns:util="http://www.springframework.org/schema/util"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd http://www.springframework.org/schema/util http://www.springframework.org/schema/util/spring-util.xsd">

    <context:component-scan base-package="com.mengdee.**.dao,com.mengdee.**.service"/>
</beans>
spring-ehcache.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:cache="http://www.springframework.org/schema/cache"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd
        http://www.springframework.org/schema/cache
        http://www.springframework.org/schema/cache/spring-cache-3.2.xsd">

  <description>ehcache缓存配置管理文件</description>

  <!-- 启用缓存注解开关 -->
  <cache:annotation-driven cache-manager="cacheManager"/>

  <bean id="cacheManager" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheCacheManager">
    <property name="cacheManager" ref="ehcache"/>
  </bean>

  <bean id="ehcache" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheManagerFactoryBean">
    <property name="configLocation" value="classpath:ehcache.xml"/>
  </bean>

</beans>

4、在src/main/java/com.mengdee.manager.service/下创建EhcacheService和EhcacheServiceImpl

 1 EhcacheService
 2 
 3 package com.mengdee.manager.service;
 4 
 5 import com.mengdee.manager.entity.User;
 6 
 7 public interface EhcacheService {
 8 
 9     // 测试失效情况，有效期为5秒
10     public String getTimestamp(String param);
11 
12     public String getDataFromDB(String key);
13 
14     public void removeDataAtDB(String key);
15 
16     public String refreshData(String key);
17 
18 
19     public User findById(String userId);
20 
21     public boolean isReserved(String userId);
22 
23     public void removeUser(String userId);
24 
25     public void removeAllUser();
26 }

EhcacheServiceImpl:

package com.mengdee.manager.service;

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

import com.mengdee.manager.entity.User;

@Service
public class EhcacheServiceImpl implements EhcacheService{

    // value的值和ehcache.xml中的配置保持一致
    @Cacheable(value="HelloWorldCache", key="#param")
    @Override
    public String getTimestamp(String param) {
        Long timestamp = System.currentTimeMillis();
        return timestamp.toString();
    }

    @Cacheable(value="HelloWorldCache", key="#key")
    @Override
    public String getDataFromDB(String key) {
        System.out.println("从数据库中获取数据...");
        return key + ":" + String.valueOf(Math.round(Math.random()*1000000));
    }

    @CacheEvict(value="HelloWorldCache", key="#key")
    @Override
    public void removeDataAtDB(String key) {
        System.out.println("从数据库中删除数据");
    }

    @CachePut(value="HelloWorldCache", key="#key")
    @Override
    public String refreshData(String key) {
        System.out.println("模拟从数据库中加载数据");
        return key + "::" + String.valueOf(Math.round(Math.random()*1000000));
    }

    // ------------------------------------------------------------------------
    @Cacheable(value="UserCache", key="'user:' + #userId")    
    public User findById(String userId) {  
        System.out.println("模拟从数据库中查询数据");
        return (User) new User("1", "mengdee");           
    }  

    @Cacheable(value="UserCache", condition="#userId.length()<12")    
    public boolean isReserved(String userId) {    
        System.out.println("UserCache:"+userId);    
        return false;    
    }

    //清除掉UserCache中某个指定key的缓存    
    @CacheEvict(value="UserCache",key="'user:' + #userId")    
    public void removeUser(String userId) {    
        System.out.println("UserCache remove:"+ userId);    
    }    

    //清除掉UserCache中全部的缓存    
    @CacheEvict(value="UserCache", allEntries=true)    
    public void removeAllUser() {    
       System.out.println("UserCache delete all");    
    }
}

注解基本使用方法

Spring对缓存的支持类似于对事务的支持。
首先使用注解标记方法，相当于定义了切点，然后使用Aop技术在这个方法的调用前、调用后获取方法的入参和返回值，进而实现了缓存的逻辑。

@Cacheable

表明所修饰的方法是可以缓存的：当第一次调用这个方法时，它的结果会被缓存下来，在缓存的有效时间内，以后访问这个方法都直接返回缓存结果，不再执行方法中的代码段。
这个注解可以用condition属性来设置条件，如果不满足条件，就不使用缓存能力，直接执行方法。
可以使用key属性来指定key的生成规则。

@Cacheable 支持如下几个参数：

value：缓存位置名称，不能为空，如果使用EHCache，就是ehcache.xml中声明的cache的name, 指明将值缓存到哪个Cache中
key：缓存的key，默认为空，既表示使用方法的参数类型及参数值作为key，支持SpEL，如果要引用参数值使用井号加参数名，如：#userId，

一般来说，我们的更新操作只需要刷新缓存中某一个值，所以定义缓存的key值的方式就很重要，最好是能够唯一，因为这样可以准确的清除掉特定的缓存，而不会影响到其它缓存值，
本例子中使用实体加冒号再加ID组合成键的名称，如”user:1”、”order:223123”等
condition：触发条件，只有满足条件的情况才会加入缓存，默认为空，既表示全部都加入缓存，支持SpEL

// 将缓存保存到名称为UserCache中，键为"user:"字符串加上userId值，如 'user:1'
@Cacheable(value="UserCache", key="'user:' + #userId")    
public User findById(String userId) {    
    return (User) new User("1", "mengdee");           
}    

// 将缓存保存进UserCache中，并当参数userId的长度小于12时才保存进缓存，默认使用参数值及类型作为缓存的key
// 保存缓存需要指定key，value， value的数据类型，不指定key默认和参数名一样如："1"
@Cacheable(value="UserCache", condition="#userId.length() < 12")    
public boolean isReserved(String userId) {    
    System.out.println("UserCache:"+userId);    
    return false;    
}

@CachePut

与@Cacheable不同，@CachePut不仅会缓存方法的结果，还会执行方法的代码段。它支持的属性和用法都与@Cacheable一致。
@CacheEvict

与@Cacheable功能相反，@CacheEvict表明所修饰的方法是用来删除失效或无用的缓存数据。

@CacheEvict 支持如下几个参数：
- value：缓存位置名称，不能为空，同上
- key：缓存的key，默认为空，同上
- condition：触发条件，只有满足条件的情况才会清除缓存，默认为空，支持SpEL
- allEntries：true表示清除value中的全部缓存，默认为false

//清除掉UserCache中某个指定key的缓存    
@CacheEvict(value="UserCache",key="'user:' + #userId")    
public void removeUser(User user) {    
    System.out.println("UserCache"+user.getUserId());    
}    

//清除掉UserCache中全部的缓存    
@CacheEvict(value="UserCache", allEntries=true)    
public final void setReservedUsers(String[] reservedUsers) {    
   System.out.println("UserCache deleteall");    
}

5、测试

SpringTestCase

package com.mengdee.manager;

import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.test.context.ContextConfiguration;
import org.springframework.test.context.junit4.AbstractJUnit4SpringContextTests;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringJUnit4ClassRunner;

@ContextConfiguration(locations = {"classpath:conf/spring/spring-*.xml"})
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
public class SpringTestCase extends AbstractJUnit4SpringContextTests{

}


package com.mengdee.manager;

import org.junit.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;

import com.mengdee.manager.service.EhcacheService;



public class EhcacheServiceTest extends SpringTestCase{

    @Autowired
    private EhcacheService ehcacheService;

    // 有效时间是5秒，第一次和第二次获取的值是一样的，因第三次是5秒之后所以会获取新的值
    @Test
    public void testTimestamp() throws InterruptedException{
        System.out.println("第一次调用：" + ehcacheService.getTimestamp("param"));
        Thread.sleep(2000);
        System.out.println("2秒之后调用：" + ehcacheService.getTimestamp("param"));
        Thread.sleep(4000);
        System.out.println("再过4秒之后调用：" + ehcacheService.getTimestamp("param"));
    }

    @Test
    public void testCache(){
        String key = "zhangsan";
        String value = ehcacheService.getDataFromDB(key); // 从数据库中获取数据...
        ehcacheService.getDataFromDB(key);  // 从缓存中获取数据，所以不执行该方法体
        ehcacheService.removeDataAtDB(key); // 从数据库中删除数据
        ehcacheService.getDataFromDB(key);  // 从数据库中获取数据...（缓存数据删除了，所以要重新获取，执行方法体）
    }

    @Test
    public void testPut(){
        String key = "mengdee";
        ehcacheService.refreshData(key);  // 模拟从数据库中加载数据
        String data = ehcacheService.getDataFromDB(key);
        System.out.println("data:" + data); // data:mengdee::103385

        ehcacheService.refreshData(key);  // 模拟从数据库中加载数据
        String data2 = ehcacheService.getDataFromDB(key);
        System.out.println("data2:" + data2);   // data2:mengdee::180538    
    }


    @Test
    public void testFindById(){
        ehcacheService.findById("1"); // 模拟从数据库中查询数据
        ehcacheService.findById("1");
    }

    @Test
    public void testIsReserved(){
        ehcacheService.isReserved("123");
        ehcacheService.isReserved("123");
    }

    @Test
    public void testRemoveUser(){
        // 线添加到缓存
        ehcacheService.findById("1");

        // 再删除
        ehcacheService.removeUser("1");

        // 如果不存在会执行方法体
        ehcacheService.findById("1");
    }

    @Test
    public void testRemoveAllUser(){
        ehcacheService.findById("1");
        ehcacheService.findById("2");

        ehcacheService.removeAllUser();

        ehcacheService.findById("1");
        ehcacheService.findById("2");

//      模拟从数据库中查询数据
//      模拟从数据库中查询数据
//      UserCache delete all
//      模拟从数据库中查询数据
//      模拟从数据库中查询数据
    }

}

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