ehcache使用文档

Ehcache使用文档 Ehcache使用文档 作者：兰东平 Email：2012年2月1 基本介绍1.1 前言Ehcache是一个快速的、轻量级的、易于使用的、进程内的缓存。它支持read-only 和read/write 缓存，内存和磁盘缓存。是一个非常轻量级的缓存实现，而且从1.2 之后就支持了集群，目前的最新版本是2.5。简单地说来，ehcache有以下特点：l 快速.l 简单.l 多种缓存策略l 缓存数据有两级：内存和磁盘，因此无需担心容量问题l 缓存数据会在虚拟机重启的过程中写入磁盘l 可以通过RMI、可插入API 等方式进行分布式缓存l 具有缓存和缓存管理器的侦听接口l 支持多缓存管理器实例，以及一个实例的多个缓存区域l 提供Hibernate 的缓存实现2 安装和使用2.1 下载Ehcache的官方网站/downloads/catalog 上面可以下载到各种版本。目前用最新版本是2.5.1，下载这个版本即可。（下载之前，会要求用户注册，按照要求输入即可）。建议下载ehcache-2.5.1-distribution.tar.gz文件，因为这个文件包含了所有Ehcache的内容。2.2 安装2.2.1 发布包内容说明将ehcache-2.5.1-distribution.tar.gz解压到本地文件系统。在安装之前，我们先来大致看看发布包里边的内容，如下图2.1所示。 图2.1如一般的开源框架发布包类似，ehcahce的发布包包含以下目录内容：javadoc：ehcache的API文档；lib：ehcache要用到的第三方jar包和自己的jar包；licenses：ehcache的授权文件；samples：ehcache的例子目录；src：ehcache的源代码目录；terracotta：使用terracotta集群时的terracotta服务；ehcache.xml：ehcache的配置文件模板，包括各个配置的英文解释；ehcache.xsd：ehcache.xml文件的验证文件模板；QUICK-START.html：快速开始文件，会连接到ehcache的官方网站；README.html：ehcache版本功能和新特性说明文件。除了阅读本文档快速地学习和了解ehcache的功能，也可以通过ehcache自带的快速开始文件进行学习。2.2.2 安装到项目工程Ehcache的安装方法比较简单，将解压开的发布包下的lib /ehcache-core-2.5.1.jar、lib /slf4j-api-1.6.1.jar和lib/slf4j-jdk14-1.6.1.jar放置到类路径下面即可使用。如下图2.2所示： 图2.2其中，slf4j-api-1.6.1.jar和slf4j-jdk14-1.6.1.jar两个jar包，用于ehcache的日志输出，是第三方jar包。关于这两个jar包的用法和功能特性，请查阅slf4j框架的相关功能。3 开始一个例子3.1 新建一个空的java project工程通过eclipse向导新建一个Java Project工程ehcache-test，并将上面提的三个类添加到类路径下。工程如下图3.1所示： 图3.1其中的lib目录，我专门用来存放jar包。3.2 工程中添加配置文件3.2.1 新建配置文件存放目录在ehcache-test工程中新建专门用于存放配置文件的包，根据我们的习惯，该包取名为“conf”。3.2.2 加入ehcache配置文件在刚才新建的conf包下加入发布包目录下的ehcache.xml和ehcache.xsd两个配置文件。（注意，这两个配置文件要放在同一目录下。如果需要将ehcache.xsd文件放到其他目录，需要修改ehcache.xml文件中的xsi:noNamespaceSchemaLocation=ehcache.xsd配置项）经过以上步骤操作，工程目录结构如下图3.2所示：3.2.3 修改ehcache.xml配置文件内容正如先前所述，ehcache.xml是ehcache的配置文件模板，每一项配置的说明都相当详细。在修改该配置文件之前，如果大家有兴趣，不妨先大致看看其中的内容和注释。为了说明简单，我们先运行ehcache最基本和简单的例子。配置文件内容如下：经过以上步骤操作，我们的工程如下图3.2所示： 图3.23.3 编写测试类新建名为“ehcache”的包。在“ehcache”包下面新建“TestMain.java”类。TestMain.java文件内容使用Junit来编写，所以我们还需要在工程中添加Junit4。TestMain.java的内容很简单，如下：package ehcache;import .URL;import junit.framework.TestCase;import net.sf.ehcache.Cache;import net.sf.ehcache.CacheManager;import net.sf.ehcache.Element;/* * * author ldp * */public class TestMain Testpublic void testF1() throws Exception URL url = TestMain.class.getClassLoader().getResource(conf/ehcache.xml);CacheManager manager = new CacheManager(url);Cache cache1 = manager.getCache(sampleCache1);String key = key1;String value = key.hashCode() + ;Element element1 = new Element(key, value);cache1.put(element1);System.out.println(cache1.get(key);manager.shutdown();以上是一个很简单的测试类，稍后我们再对代码进行分析。3.4 运行测试类运行上面的TestMain.java类，输出结果如下：3.5 代码解析下面主要对TestMain.java中的testF1()方法进行详细地解析。代码片段1：URL url = TestMain.class.getClassLoader().getResource(conf/ehcache.xml);CacheManager manager = new CacheManager(url);这两行代码根据conf/ehcache.xml配置文件新建出一个CacheManager对象。也就是说，一个ehcache.xml文件就对应一个CacheManager对象，ehcache.xml中配置的各个缓存，即为该CacheManager对象实际管理和控制的cache对象。代码片段2：Cache cache1 = manager.getCache(sampleCache1);通过CacheManager对象获取其中的指定缓存(sampleCache1)。每个缓存以其name属性来区分。代码片段3：String key = key1;String value = key.hashCode() + ;新建一个键值对。代码片段4：Element element1 = new Element(key, value);cache1.put(element1);System.out.println(cache1.get(key);新建一个Element对象，该对象以刚才的键值对为数据；再将Element对象放入到缓存sampleCache1中；再从缓存sampleCache1中根据键取出存入其中的Element对象。代码片段5：manager.shutdown();关闭CacheManager对象，程序运行结束。4 Ehcache的基本原理通过以上的一个简单的例子，我们已经大体了解了一些Ehcache的原理。接下来，我们再比较详细地了解下Ehcache的原理。4.1 整体结构Ehcache的类层次模型主要为三层，最上层的是CacheManager，他是操作Ehcache的入口。我们可以通过CacheManager.getInstance()获得一个单个的CacheManager，或者通过CacheManager的构造函数创建一个新的CacheManager。每个CacheManager都管理着多个Cache。而每个Cache都以一种类Hash的方式，关联着多个Elemenat。而Element则是我们用于存放要缓存内容的地方。Ehcache的整体结构图如下图4.1所示。 图4.1ehcache的刷新策略ehcache的刷新策略是当缓存在放入的时候记录一个放入时间，它是用Lazy Evict的方式，在取的时候同设置的TTL比较。ehcache缓存的3种清空策略： FIFO，先进先出 LFU，最少被使用，缓存的元素有一个hit属性，hit值最小的将会被清出缓存。 LRU，最近最少使用的，缓存的元素有一个时间戳，当缓存容量满了，而又需要腾出地方来缓存新的元素的时候，那么现有缓存元素中时间戳离当前时间最远的元素将被清出缓存。事件处理可以为CacheManager添加事件监听，当对CacheManager增删Cache时，事件处理器将会得到通知。要配置事件处理，需要通过ehcache的配置文件来完成。可以为Cache添加事件监听，当对Cache增删Element时，事件处理器将会得到通知。要配置事件处理，需要通过ehcache的配置文件来完成。4.2 CacheManager如上文所述，CacheManager是操作Ehcache的入口。其类结构如下：对于CacheManager，我么重点了解它的构造函数。我们可以有两种模式来创建CacheManager，单例(Singleton)和多例(Instance)。单例创建CacheManager是指通过CacheManager.getInstance()方法或者无参的构造函数CacheManager()创建一个CacheManager对象。这种情况下，系统会在最顶层的classpath路径下找名叫ehcache.xml的配置文件，如果查找失败，会以ehcache-core-2.5.1.jar包中的ehcache-failsafe.xml文件（里边的缓存配置极其简单）替代。同时，一个警告会提醒用户建立自己的配置文件。测试代码（添加在ehcache-test工程的TestMain.java中，以下同是）：Testpublic void testF2() throws Exception CacheManager manager = new CacheManager();manager.addCache(sampleCache1);Cache cache1 = manager.getCache(sampleCache1);String key = key1;String value = key.hashCode() + ;Element element1 = new Element(key, value);cache1.put(element1);System.out.println(cache1.get(key);manager.shutdown();执行结果如下图4.2所示： 图4.2同时，我们也可以看到，当我们用代码“manager.addCache(sampleCache1);”向CacheManager中加入缓存时，系统会自动用ehcache-failsafe.xml中的项的配置创建出一个name为“sampleCache1”的cache。多例创建CacheManager的方法和先前的testF1()方法一致。CacheManager支持多种方式创建：Configuration对象、InputStream对象、配置文件路径字符串和URL对象。如果大家有兴趣，都可以去尝试一下。特别地，对于多例创建CacheManager，我们需要指定CacheManager的name属性，系统不允许多个相同name的CacheManager存在；另外，对于一些资源，如当设置了cache内存占用空间满了后，就将缓存数据存放到物理硬盘上(Cache的overflowToDisk属性)，每个CacheManager对象的diskStore配置路径不能有重复。关于diskStore的详细配置说明，请参照ehcache.xml模板文件。4.3 Ehcache接口所有的cache都实现此接口，每个cache有自己的name和其他属性，cache中存放Element对象数据。Cache中的Element对象一般存储在MemoryStore里边，我们也可以配置将其存储到DiskStore配置指定的文件路径下边。该接口的结构如下：4.4 ElementElement对象是存储在cache对象中的最基本元素，主要由键、值和访问记录三部分信息要素构成。如果cache的配置只是让Element存放在MemoryStore中，对Element对象存储的值没有特殊要求；如果cache配置让Element对象存放在DiskStore中，或者在集群环境里cache信息复制时，则要求Element对象存储的值是可序列化的(Serializable)。如果不可序列化的对象被放到DiskStore中，或者集群中复制，则这些信息将被丢失，不会有error产生，只产生debug级别的日志。Element类的结构如下所示：5 集群环境下使用缓存Ehcache支持多种集群环境下的使用。不同的集群环境，ehcache.xml的配置不一样。Ehcache支持以下五种集群方式：l Terracottal RMIl JMSl JGroupsl EhCache Server我们主要看最常用的一种方式：RMI。5.1 RMI 集群模式RMI 是 Java 的一种远程方法调用技术，是一种点对点的基于 Java 对象的通讯方式。EhCache 从 1.2 版本开始就支持 RMI 方式的缓存集群。在集群环境中 EhCache 所有缓存对象的键和值都必须是可序列化的，也就是必须实现 java.io.Serializable 接口，这点在其它集群方式下也是需要遵守的。5.1.1 RMI集群模式结构及原理RMI 集群模式的结构如下图5.1所示： 图5.1采用 RMI 集群模式时，集群中的每个节点都是对等关系，并不存在主节点或者从节点的概念，因此节点间必须有一个机制能够互相认识对方，必须知道其它节点的信息，包括主机地址、端口号等。EhCache 提供两种节点的发现方式：手工配置和自动发现。手工配置方式要求在每个节点中配置其它所有节点的连接信息，一旦集群中的节点发生变化时，需要对缓存进行重新配置。由于RMI是Java 中内置支持的技术，因此使用 RMI 集群模式时，无需引入其它的Jar包，Ehcache 本身就带有支持 RMI 集群的功能。使用 RMI 集群模式需要在ehcache.xml 配置文件中定义 cacheManagerPeerProviderFactory 节点。5.1.2 RMI集群例子我们可以按照以下步骤来进行来完成这个例子：1) 按照第3章相同的方法新建一个java工程ehcache-test-b；我们工作空间工程结构如下图5.2所示： 图5.2（注意：ehcache-test-b工程的测试类名为TestMainB，以方便后续在Eclipse的console里区分）2) 修改ehcache.xml配置文件； 为了保存先前的成果，我们新建一份名为ehcache_cluster.xml的配置文件。 ehcache_cluster.xml配置文件的内容为： 然后，将ehcache-test工程的ehcache_cluster.xml拷贝一份到ehcache-test-b工程对应目录下；修改ehcache-test-b工程中的ehcache_cluster.xml中的cacheManagerPeerProviderFactory配置项内容为：修改完配置文件后的工程结构如下图5.3所示： 图5.33) 编写java测试方法在ehcache-test工程的TestMain.java文件中添加以下代码：Testpublic void testF3() throws Exception URL url = TestMain.class.getClassLoader().getResource(conf/ehcache_cluster.xml);CacheManager manager = new CacheManager(url);Cache cache1 = manager.getCache(UserCache);String key = key1;String value = key.hashCode() + ;Element element1 = new Element(key, value);cache1.put(element1);System.out.println(cache1.get(key);manager.shutdown();在ehcache-test-b工程的TestMainB.java文件中添加以下代码：Testpublic void testF3() throws Exception URL url = TestMainB.class.getClassLoader().getResource(conf/ehcache_cluster.xml);CacheManager manager = new CacheManager(url);Cache cache1 = manager.getCache(UserCache);while (true) String key = key1;System.out.println(get value by aaa);Element element = cache1.get(key);if (element != null) System.out.println(element.getValue();break;Thread.sleep(1000);manager.shutdown();4) 运行测试程序; 先运行ehcache-test-b工程的TestMainB.java文件中testF3()方法，再运行ehcache-test工程的TestMain.java文件中testF3()方法。在正常情况下，不久会，程序就可运行完成。ehcache-test-b工程运行的结果如下图5.4所示： 图5.4ehcache-test工程运行的结果如下图5.5所示： 图5.5我们可以看到，正如我们所说，集群下的缓存数据同步实现了。5.1.3 RMI集群配置文件说明要实现RMI集群环境下缓存数据同步，我们只要修改好缓存配置文件就可以了。配置文件片段1：此段配置定义了网络集群环境中其他提供数据同步的主机声明。Properties属性主要由两个属性，peerDiscovery和rmiUrls。其说明如下：peerDiscovery= automatic：自动发现其他主机；peerDiscovery= manual：指定其他主机列表。当peerDiscovery= automatic时，我们还需要指定以下属性值：multicastGroupAddress：组播地址；如multicastGroupPort：组播主机端口；如60000timeToLive：组播传播范围；如32当peerDiscovery= manual时，正如上面例