Ehcache基本使用

Ehcache 是一个成熟的缓存框架，你可以直接使用它来管理你的缓存。
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。

EhCache 是一个纯Java的进程内缓存框架，具有快速、精干等特点。它是Hibernate中的默认缓存框架。

1) EhcacheDemo.java
Ehcache会自动加载classpath根目录下名为ehcache.xml文件。
EhcacheDemo的工作步骤如下：
在EhcacheDemo中，我们引用ehcache.xml声明的名为helloworld的缓存来创建Cache对象；
然后我们用一个键值对来实例化Element对象；
将Element对象添加到Cache；
然后用Cache的get方法获取Element对象。

public class EhcacheDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // Create a cache manager
        final CacheManager cacheManager = new CacheManager();

        // create the cache called "helloworld"
        final Cache cache = cacheManager.getCache("helloworld");

        // create a key to map the data to
        final String key = "greeting";

        // Create a data element
        final Element putGreeting = new Element(key, "Hello, World!");

        // Put the element into the data store
        cache.put(putGreeting);

        // Retrieve the data element
        final Element getGreeting = cache.get(key);

        // Print the value
        System.out.println(getGreeting.getObjectValue());
    }
}

Ehcache基本操作

Element、Cache、CacheManager是Ehcache最重要的API。

• Element：缓存的元素，它维护着一个键值对。
• Cache：它是Ehcache的核心类，它有多个Element，并被CacheManager管理。它实现了对缓存的逻辑行为。

• CacheManager：Cache的容器对象，并管理着Cache的生命周期。

  创建CacheManager

  下面的代码列举了创建CacheManager的五种方式。
  使用静态方法create()会以默认配置来创建单例的CacheManager实例。
  newInstance()方法是一个工厂方法，以默认配置创建一个新的CacheManager实例。
  此外，newInstance()还有几个重载函数，分别可以通过传入String、URL、InputStream参数来加载配置文件，然后创建CacheManager实例。

// 使用Ehcache默认配置获取单例的CacheManager实例
CacheManager.create();
String[] cacheNames = CacheManager.getInstance().getCacheNames();

// 使用Ehcache默认配置新建一个CacheManager实例
CacheManager.newInstance();
String[] cacheNames = manager.getCacheNames();

// 使用不同的配置文件分别创建一个CacheManager实例
CacheManager manager1 = CacheManager.newInstance("src/config/ehcache1.xml");
CacheManager manager2 = CacheManager.newInstance("src/config/ehcache2.xml");
String[] cacheNamesForManager1 = manager1.getCacheNames();
String[] cacheNamesForManager2 = manager2.getCacheNames();

// 基于classpath下的配置文件创建CacheManager实例
URL url = getClass().getResource("/anotherconfigurationname.xml");
CacheManager manager = CacheManager.newInstance(url);

// 基于文件流得到配置文件，并创建CacheManager实例
InputStream fis = new FileInputStream(new File
("src/config/ehcache.xml").getAbsolutePath());
try {
 CacheManager manager = CacheManager.newInstance(fis);
} finally {
 fis.close();
}

添加缓存

需要强调一点，Cache对象在用addCache方法添加到CacheManager之前，是无效的。
使用CacheManager的addCache方法可以根据缓存名将ehcache.xml中声明的cache添加到容器中；它也可以直接将Cache对象添加到缓存容器中。
Cache有多个构造函数，提供了不同方式去加载缓存的配置参数。
有时候，你可能需要使用API来动态的添加缓存，下面的例子就提供了这样的范例。

// 除了可以使用xml文件中配置的缓存，你也可以使用API动态增删缓存
// 添加缓存
manager.addCache(cacheName);

// 使用默认配置添加缓存
CacheManager singletonManager = CacheManager.create();
singletonManager.addCache("testCache");
Cache test = singletonManager.getCache("testCache");

// 使用自定义配置添加缓存，注意缓存未添加进CacheManager之前并不可用
CacheManager singletonManager = CacheManager.create();
Cache memoryOnlyCache = new Cache("testCache", 5000, false, false, 5, 2);
singletonManager.addCache(memoryOnlyCache);
Cache test = singletonManager.getCache("testCache");

// 使用特定的配置添加缓存
CacheManager manager = CacheManager.create();
Cache testCache = new Cache(
 new CacheConfiguration("testCache", maxEntriesLocalHeap)
 .memoryStoreEvictionPolicy(MemoryStoreEvictionPolicy.LFU)
 .eternal(false)
 .timeToLiveSeconds(60)
 .timeToIdleSeconds(30)
 .diskExpiryThreadIntervalSeconds(0)
 .persistence(new PersistenceConfiguration().strategy(Strategy.LOCALTEMPSWAP)));
 manager.addCache(testCache);

删除缓存

删除缓存比较简单，你只需要将指定的缓存名传入removeCache方法即可。

CacheManager singletonManager = CacheManager.create();
singletonManager.removeCache("sampleCache1");

实现基本缓存操作

Cache最重要的两个方法就是put和get，分别用来添加Element和获取Element。
Cache还提供了一系列的get、set方法来设置或获取缓存参数，这里不一一列举，更多API操作可参考官方API开发手册。

/**
 * 测试：使用默认配置或使用指定配置来创建CacheManager
 *
 * @author Zhang Peng
 */
public class CacheOperationTest {
    private final Logger log = LoggerFactory.getLogger(CacheOperationTest.class);

    /**
     * 使用Ehcache默认配置(classpath下的ehcache.xml)获取单例的CacheManager实例
     */
    @Test
    public void operation() {
        CacheManager manager = CacheManager.newInstance("src/test/resources/ehcache/ehcache.xml");

        // 获得Cache的引用
        Cache cache = manager.getCache("userCache");

        // 将一个Element添加到Cache
        cache.put(new Element("key1", "value1"));

        // 获取Element，Element类支持序列化，所以下面两种方法都可以用
        Element element1 = cache.get("key1");
        // 获取非序列化的值
        log.debug("key:{}, value:{}", element1.getObjectKey(), element1.getObjectValue());
        // 获取序列化的值
        log.debug("key:{}, value:{}", element1.getKey(), element1.getValue());

        // 更新Cache中的Element
        cache.put(new Element("key1", "value2"));
        Element element2 = cache.get("key1");
        log.debug("key:{}, value:{}", element2.getObjectKey(), element2.getObjectValue());

        // 获取Cache的元素数
        log.debug("cache size:{}", cache.getSize());

        // 获取MemoryStore的元素数
        log.debug("MemoryStoreSize:{}", cache.getMemoryStoreSize());

        // 获取DiskStore的元素数
        log.debug("DiskStoreSize:{}", cache.getDiskStoreSize());

        // 移除Element
        cache.remove("key1");
        log.debug("cache size:{}", cache.getSize());

        // 关闭当前CacheManager对象
        manager.shutdown();

        // 关闭CacheManager单例实例
        CacheManager.getInstance().shutdown();
    }
}

缓存配置

Ehcache支持通过xml文件和API两种方式进行配置。

xml方式

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：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。

ehcache.xml的一个范例

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:noNamespaceSchemaLocation="http://ehcache.org/ehcache.xsd">

  <!-- 磁盘缓存位置 -->
  <diskStore path="java.io.tmpdir/ehcache"/>

  <!-- 默认缓存 -->
  <defaultCache
          maxEntriesLocalHeap="10000"
          eternal="false"
          timeToIdleSeconds="120"
          timeToLiveSeconds="120"
          maxEntriesLocalDisk="10000000"
          diskExpiryThreadIntervalSeconds="120"
          memoryStoreEvictionPolicy="LRU">
    <persistence strategy="localTempSwap"/>
  </defaultCache>

  <cache name="userCache"
         maxElementsInMemory="1000"
         eternal="false"
         timeToIdleSeconds="3"
         timeToLiveSeconds="3"
         maxEntriesLocalDisk="10000000"
         overflowToDisk="false"
         memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>
</ehcache>

API方式

xml配置的参数也可以直接通过编程方式来动态的进行配置（dynamicConfig没有设为false）。

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

也可以通过disableDynamicFeatures()方式关闭动态配置开关。配置以后你将无法再以编程方式配置参数。

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

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。
下面三个注解都是方法级别：

@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。

@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。
下面是@Cacheable、@CacheEvict和@CachePut基本使用方法的一个集中展示：

@Service
public class UserService {
    // @Cacheable可以设置多个缓存，形式如：@Cacheable({"books", "isbns"})
    @Cacheable({"users"})
    public User findUser(User user) {
        return findUserInDB(user.getId());
    }

    @Cacheable(value = "users", condition = "#user.getId() <= 2")
    public User findUserInLimit(User user) {
        return findUserInDB(user.getId());
    }

    @CachePut(value = "users", key = "#user.getId()")
    public void updateUser(User user) {
        updateUserInDB(user);
    }

    @CacheEvict(value = "users")
    public void removeUser(User user) {
        removeUserInDB(user.getId());
    }

    @CacheEvict(value = "users", allEntries = true)
    public void clear() {
        removeAllInDB();
    }
}

@Caching

如果需要使用同一个缓存注解（@Cacheable、@CacheEvict或@CachePut）多次修饰一个方法，就需要用到@Caching。

@Caching(evict = { @CacheEvict("primary"), @CacheEvict(cacheNames="secondary", key="#p0") })
public Book importBooks(String deposit, Date date)

@CacheConfig

与前面的缓存注解不同，这是一个类级别的注解。
如果类的所有操作都是缓存操作，你可以使用@CacheConfig来指定类，省去一些配置。

@CacheConfig("books")
public class BookRepositoryImpl implements BookRepository {
    @Cacheable
    public Book findBook(ISBN isbn) {...}
}