ehcache（从原理到实战）

一.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：

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。

二.案例

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

<?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>

  <!-- helloworld缓存 -->
  <cache name="HelloWorldCache"
         maxElementsInMemory="1000"
         eternal="false"
         timeToIdleSeconds="5"
         timeToLiveSeconds="5"
         overflowToDisk="false"
         memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>
</ehcache>

3、测试类

package com.mengdee.manage.cache;

import com.mengdee.manage.entity.Dog;

import net.sf.ehcache.Cache;
import net.sf.ehcache.CacheManager;
import net.sf.ehcache.Element;

public class CacheTest {

    public static void main(String[] args) {

        // 1. 创建缓存管理器
        CacheManager cacheManager = CacheManager.create("./src/main/resources/ehcache.xml");

        // 2. 获取缓存对象
        Cache cache = cacheManager.getCache("HelloWorldCache");

        // 3. 创建元素
        Element element = new Element("key1", "value1");

        // 4. 将元素添加到缓存
        cache.put(element);

        // 5. 获取缓存
        Element value = cache.get("key1");
        System.out.println(value);
        System.out.println(value.getObjectValue());

        // 6. 删除元素
        cache.remove("key1");

        Dog dog = new Dog(1L, "taidi", (short)2);
        Element element2 = new Element("taidi", dog);
        cache.put(element2);
        Element value2 = cache.get("taidi");
        Dog dog2 = (Dog) value2.getObjectValue();
        System.out.println(dog2);

        System.out.println(cache.getSize());

        // 7. 刷新缓存
        cache.flush();

        // 8. 关闭缓存管理器
        cacheManager.shutdown();
    }
}

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。

// CacheManager.create() == CacheManager.create("./src/main/resources/ehcache.xml")
// 使用Ehcache默认配置新建一个CacheManager实例
CacheManager cacheManager = CacheManager.create();
cacheManager = CacheManager.newInstance();

cacheManager = CacheManager.newInstance("./src/main/resources/ehcache.xml");

InputStream inputStream = new FileInputStream(new File("./src/main/resources/ehcache.xml"));
cacheManager = CacheManager.newInstance(inputStream);

String[] cacheNames = cacheManager.getCacheNames();  // [HelloWorldCache]