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Java使用Ehcache缓存框架的技术指南

2025年03月03日 Java 我要评论
1、简述ehcache 是 java 平台下一个开源、高性能的分布式缓存框架,常用于提高系统性能和可扩展性。它能够帮助开发者缓存频繁访问的数据,从而减少对数据库和其他持久化存储的访问压力。2、为什么选

1、简述

ehcache 是 java 平台下一个开源、高性能的分布式缓存框架,常用于提高系统性能和可扩展性。它能够帮助开发者缓存频繁访问的数据,从而减少对数据库和其他持久化存储的访问压力。

2、为什么选择 ehcache?

  • 高性能:支持内存和磁盘存储,能快速响应数据请求。
  • 灵活性:支持多种存储配置和淘汰策略。
  • 简单易用:轻量级,易于集成,支持 jsr-107(jcache)标准。
  • 持久化支持:可以选择性地将缓存数据持久化到磁盘。
  • 分布式扩展:支持集群化部署。

3、spring boot 集成 ehcache

spring boot 集成 ehcache,要注意spring 的版本,一般spring 2.x支持ehcache,但是在spring 3.x已经移除 ehcache的类型。

3.1 maven 引用

在使用 ehcache 之前,需要添加其依赖。以下是 ehcache 的 maven 依赖:

<dependency>
   <groupid>org.springframework.boot</groupid>
   <artifactid>spring-boot-starter-cache</artifactid>
</dependency>
<dependency>
   <groupid>net.sf.ehcache</groupid>
   <artifactid>ehcache</artifactid>
</dependency>

3.2 配置 ehcache

ehcache 可以通过编程方式或 xml 文件进行配置。创建一个 ehcache.xml 文件放在资源目录(src/main/resources)中:

<ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/xmlschema-instance"
         xsi:nonamespaceschemalocation="../config/ehcache.xsd">

    <diskstore path="java.io.tmpdir"/>


    <defaultcache
            maxelementsinmemory="10000"
            eternal="false"
            timetoidleseconds="120"
            timetoliveseconds="120"
            maxelementsondisk="10000000"
            diskexpirythreadintervalseconds="120"
            memorystoreevictionpolicy="lru">
        <persistence strategy="localtempswap"/>
    </defaultcache>

    <!-- my cache strategy. the name attribute value of the custom cache strategy is users. if you define multiple cache strategies, the name values cannot be the same. -->
    <cache name="mycache"
           maxelementsinmemory="10000"
           eternal="false"
           timetoidleseconds="120"
           timetoliveseconds="120"
           maxelementsondisk="10000000"
           diskexpirythreadintervalseconds="120"
           memorystoreevictionpolicy="lru">
        <persistence strategy="localtempswap"/>
    </cache>

</ehcache>

在项目的配置文件application.properties 指定ehcache 配置路径和spring cache的缓存类型:

spring.cache.type=ehcache
spring.cache.ehcache.config=classpath:ehcache.xml

3.3 cache运用

首先我们要在全局启动类中开启@enablecaching缓存:

@springbootapplication
@enablecaching
public class shopeurekaapplication {
    public static void main(string[] args) {
        springapplication.run(shopeurekaapplication.class, args);
    }
}

创建一个用户的测试服务接口,通过@cacheable 注解 来实现当前接口的缓存:

import org.springframework.cache.annotation.cacheable;
import org.springframework.stereotype.service;

@service
public class userservice {

    @cacheable(value = "mycache", key = "#id")
    public string getuserbyid(string id) {
        system.out.println("查询数据库...");
        return "user-" + id;
    }
}

通过定义的控制层来调用当前接口,当你多次调用的时候,直接走缓存快速返回:

import com.lm.shop.shopeureka.service.userservice;
import org.springframework.beans.factory.annotation.autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.getmapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.requestmapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.requestparam;
import org.springframework.web.bind.annotation.restcontroller;

@restcontroller
@requestmapping("/user")
public class usercontroller {

    @autowired
    private userservice userservice;

    @getmapping("/getuserbyid")
    public string getuserbyid(@requestparam string id) {
        string userid  = userservice.getuserbyid(id);
        return "order created with id: " + userid;
    }
}

4、应用场景

除了基本的缓存功能,ehcache在高级场景中也能实现更复杂和高效的应用。以下是一些高级应用案例:

  • 多级缓存架构
    ehcache支持多级缓存(例如:内存和磁盘缓存)。这种结构可以优化性能和资源使用:
    内存级缓存:用于快速访问频繁使用的数据。
    磁盘级缓存:用于存储不经常访问但仍需要缓存的数据。
    应用场景:处理大规模数据集(例如,电商系统的商品详情缓存),确保重要数据快速访问,同时保留大量数据可用性。

  • 分布式缓存
    通过与terracotta server array或其他集成,ehcache可以配置为分布式缓存以共享缓存数据:
    高可用性:在多实例部署中,缓存数据可跨多个节点共享。
    数据一致性:支持一致性策略,适用于需要共享会话或状态的分布式系统。
    应用场景:跨多个微服务共享用户会话信息。

  • 动态更新策略
    ehcache支持自定义的缓存刷新机制:
    基于时间的刷新:ttl(time-to-live)和tti(time-to-idle)。
    实时数据推送:结合消息队列(如kafka),动态更新缓存数据。
    应用场景:证券系统实时更新股票行情。

  • 查询缓存
    对于复杂的数据库查询,可以缓存查询结果:
    hibernate二级缓存:与hibernate结合缓存实体、集合及查询结果。
    直接缓存sql查询结果:避免重复查询数据库。
    应用场景:如报表系统的多维分析查询。

  • 自定义缓存加载器
    使用ehcache的cacheloader接口实现缓存预加载:
    批量加载:在应用启动时,预加载关键数据。
    缓存回填:当缓存中没有数据时,自动从数据库或api填充数据。
    应用场景:应用启动时加载热门商品列表。

  • 事务支持
    ehcache提供与事务结合的支持:
    xa transactions:与分布式事务结合,确保数据一致性。
    应用场景:金融系统中与多数据源的复杂事务处理。

  • 大规模流量优化
    结合ehcache与cdn或反向代理优化高并发请求:
    将缓存的静态内容直接返回,减少后端服务压力。
    应用场景:热点文章页面或流量激增的直播活动页面。

  • 缓存指标与监控
    ehcache提供丰富的监控功能,可与jmx和prometheus集成:
    监控缓存命中率、失效率、数据大小等。
    应用场景:大规模分布式系统中缓存健康状态的实时监控。

这些高级功能让ehcache不仅能服务于简单的缓存需求,还能作为复杂架构的重要组成部分。你可以根据具体业务需求设计相应的缓存方案,提升系统性能和用户体验。

5、总结

ehcache 是一个功能强大且易于使用的缓存框架,通过简单的配置即可实现缓存管理。本文展示了如何通过 maven 引入 ehcache、手动配置缓存,以及集成 spring boot 使用缓存。

常见问题和优化建议:

  • 缓存击穿:设置合理的缓存大小和过期时间,避免频繁访问同一失效数据。
  • 缓存穿透:对缓存未命中的请求返回默认值,避免直接访问底层存储。
  • 缓存雪崩:设置不同的缓存过期时间,避免同一时间大量缓存失效。
  • 持久化存储:对重要数据开启磁盘持久化以防数据丢失。

以上就是java使用ehcache缓存框架的技术指南的详细内容,更多关于java ehcache缓存框架的资料请关注代码网其它相关文章!

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