Ehcache 入门详解 (附带实地演示和Demo示例)Spring整合

一:目录

  • EhCache 简介
  • Hello World 示例
  • Spring 整合

二: 简介

2.1、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。
 

2.2、 主要的特性

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

2.3、 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

2.4、 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Ehcache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:事例

3.1、在pom.xml中引入依赖

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

3.2、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>

3.3、测试类

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import 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: " + value);

        System.out.println(value.getObjectValue());

         

        // 6. 删除元素

        cache.remove("key1");

         

        Dog dog = new Dog("xiaohei""black"2);

        Element element2 = new Element("dog", dog);

        cache.put(element2);

        Element value2 = cache.get("dog");

        System.out.println("value2: "  + value2);

        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();

    }

}

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public class Dog {

    private String name;

    private String color;

    private int age;

     

    public Dog() {

    }

     

    public Dog(String name, String color, int age) {

        super();

        this.name = name;

        this.color = color;

        this.age = age;

    }

     

    public String getName() {

        return name;

    }

    public void setName(String name) {

        this.name = name;

    }

    public String getColor() {

        return color;

    }

    public void setColor(String color) {

        this.color = color;

    }

    public int getAge() {

        return age;

    }

    public void setAge(int age) {

        this.age = age;

    }

     

    @Override

    public String toString() {

        return "Dog [name=" + name + ", color=" + color + ", age=" + age + "]";

    }

}

3.4、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

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Cache cache = manager.getCache("mycache");

CacheConfiguration config = cache.getCacheConfiguration();

config.setTimeToIdleSeconds(60);

config.setTimeToLiveSeconds(120);

config.setmaxEntriesLocalHeap(10000);

config.setmaxEntriesLocalDisk(1000000);

3.5、Ehcache API

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

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// 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:

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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。  

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// 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]

  

四:Spring整合

项目结构:

4.1、pom.xml 引入spring和ehcache

<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">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
  <groupId>com.gdut.yh</groupId>
  <artifactId>EhcacheSpringTest</artifactId>
  <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
  
  <properties>
    <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
    <junit.version>4.10</junit.version>
    <spring.version>4.2.3.RELEASE</spring.version>
  </properties>
  
  <dependencies>
      <dependency>
      <groupId>junit</groupId>
      <artifactId>junit</artifactId>
      <version>${junit.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
         <groupId>org.springframework</groupId>
         <artifactId>spring-test</artifactId>
         <version>${spring.version}</version>
     </dependency>
     
     <!-- springframework -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-webmvc</artifactId>
        <version>${spring.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-core</artifactId>
        <version>${spring.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-context</artifactId>
        <version>${spring.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-context-support</artifactId>
        <version>${spring.version}</version>
    </dependency>
    
    <dependency>
        <groupId>net.sf.ehcache</groupId>
        <artifactId>ehcache</artifactId>
        <version>2.10.3</version>
    </dependency>
  </dependencies>
</project>

4.2、在src/main/resources添加ehcache.xml

<?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"/>

  <cache name="UserCache"
         maxElementsInMemory="1000"
         eternal="false"
         timeToIdleSeconds="1800"
         timeToLiveSeconds="1800"
         overflowToDisk="false"
         memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>
</ehcache>

4.3、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.gdut.*"/>
</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>

4.4、在src/main/java/com.mengdee.manager.service/下 创建EhcacheService和EhcacheServiceImpl

EhcacheService.java

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public interface EhcacheService {

    // 测试失效情况,有效期为5秒

    public String getTimestamp(String param);

    public String getDataFromDB(String key);

    public void removeDataAtDB(String key);

    public String refreshData(String key);

    public User findById(String userId);

    public boolean isReserved(String userId);

    public void removeUser(String userId);

    public void removeAllUser();

}

EhcacheServiceImpl.java  

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import org.springframework.cache.annotation.CacheEvict;

import org.springframework.cache.annotation.CachePut;

import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;

import org.springframework.stereotype.Service;

@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")

    public String getTimestamp(String param) {

        Long timestamp = System.currentTimeMillis();

        return timestamp.toString();

    }

    @Cacheable(value="HelloWorldCache", key="#key")

    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")

    public void removeDataAtDB(String key) {

        System.out.println("从数据库中删除数据");

    }

    @CachePut(value="HelloWorldCache", key="#key")

    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 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);   

    }   

    //allEntries:true表示清除value中的全部缓存,默认为false

    //清除掉UserCache中全部的缓存   

    @CacheEvict(value="UserCache", allEntries=true)   

    public void removeAllUser() {   

       System.out.println("UserCache delete all");   

    }

}

User .java

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public class User {

    private int id;

    private String name;

     

    public int getId() {

        return id;

    }

    public void setId(int id) {

        this.id = id;

    }

    public String getName() {

        return name;

    }

    public void setName(String name) {

        this.name = name;

    }

     

    public User() {

    }

     

    public User(int id, String name) {

        super();

        this.id = id;

        this.name = name;

    }

     

    @Override

    public String toString() {

        return "User [id=" + id + ", name=" + name + "]";

    }

}

  

#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

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// 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
 

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//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.java  

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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:spring-base.xml","classpath:spring-ehcache.xml"})

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)

public class SpringTestCase extends AbstractJUnit4SpringContextTests{

}

EhcacheServiceTest.java

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import org.junit.Test;

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

import com.gdut.ehcache.EhcacheService;

public class EhcacheServiceTest extends SpringTestCase{

    @Autowired //@Autowired 是通过 byType 的方式去注入的, 使用该注解,要求接口只能有一个实现类。

    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("2"); // 模拟从数据库中查询数据

        ehcacheService.findById("2");

    }

    @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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