Ehcache3开发入门简介
在高并发应用中缓存就是核心机制。最近在研究Ehcache,发现这是一个更加灵活易用的缓存框架(相对于Redis、Memcache),Ehcache更加小巧轻便。而且都有持久化机制,不用担心JVM和服务器重启的数据丢失。我用四个字来形容:拎包入住。
著名的Hibernate的默认缓存策略就是用Ehcache,Liferay的缓存也是依赖Ehcache,可见其健壮性。与其黑盒的瞎眼使用,不如来研究下这后边的机制。
Ehcache的架构
主要的特点:
- 缓存数据有三级:内存、堆外缓存Off-Heap、Disk缓存,因此无需担心容量问题。还可以通过RMI、可插入API等方式进行分布式缓存。
- 缓存数据会在虚拟机重启的过程中写入磁盘,持久化。
- 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。
Maven写法:
<dependency>
<groupId>org.ehcache</groupId>
<artifactId>ehcache</artifactId>
<version>3.3.0</version>
</dependency> Gradle写法:
compile group: 'org.ehcache', name: 'ehcache', version: '3.3.0'
还需注意,工程要有slf4j-api-1.7.XX的依赖。
通用的读写使用CacheManager
兼容3.0和2.0版
代码可读性很好,就不解释了,详情见官网API:http://www.ehcache.org/documentation/3.3
import org.ehcache.Cache;
import org.ehcache.CacheManager;
import org.ehcache.UserManagedCache;
import org.ehcache.config.builders.CacheConfigurationBuilder;
import org.ehcache.config.builders.CacheManagerBuilder;
import org.ehcache.config.builders.ResourcePoolsBuilder;
import org.ehcache.config.builders.UserManagedCacheBuilder; public class Main { public static void main(String[] args) {
CacheManager cacheManager
= CacheManagerBuilder.newCacheManagerBuilder()
.withCache("preConfigured",
CacheConfigurationBuilder.newCacheConfigurationBuilder(Long.class, String.class, ResourcePoolsBuilder.heap(10)))
.build();
cacheManager.init(); Cache<Long, String> preConfigured =
cacheManager.getCache("preConfigured", Long.class, String.class); Cache<Integer, String> myCache = cacheManager.createCache("myCache",
CacheConfigurationBuilder.newCacheConfigurationBuilder(Integer.class, String.class, ResourcePoolsBuilder.heap(10)).build()); for (int i=0;i<=20;i++){
//写
myCache.put(i, "@"+i);
//读
String value = myCache.get(i);
System.out.println("get at "+i+":"+value);
} cacheManager.removeCache("preConfigured");
cacheManager.close();
} }
3.0的读写新泛型方法UserManagedCache
很明显,更加简洁了
import org.ehcache.UserManagedCache;
import org.ehcache.config.builders.UserManagedCacheBuilder; public class Main { public static void main(String[] args) {
UserManagedCache<Integer, String> userManagedCache =
UserManagedCacheBuilder.newUserManagedCacheBuilder(Integer.class, String.class)
.build(false);
userManagedCache.init(); for (int i=0;i<=20;i++){
//写
userManagedCache.put(i, "#"+i);
//读
String value = userManagedCache.get(i);
System.out.println("get at "+i+":"+value);
} userManagedCache.close();
} }
三层缓存策略
之前的版本是2级缓存,内存和磁盘,新版增加了更灵活的一级,堆外缓存(off-heap),这既是独立的进程缓存,还是JVM堆外的系统缓存,可以想象一下,JVM堆是非常宝贵的,如果占用过大会带来GC性能问题,堆外缓存很好的解决了这个问题,现在服务器内存越来越大,而磁盘缓存的io性能又比较低,off-heap缓存就是折中的方案,既保证了高速性能,又可以有一定的容量。off-heap缓存性能的占用主要是序列化、反序列化的过程。一旦对象被序列化,在返回Java堆的时候必需反序列化才可以使用。这是一笔性能开销。但off-heap还是要比本地磁盘、网络存储、RDBMS数据库IO等记录数据的系统要快非常多。还应指出的是,序列化/反序列化的性能开销远没有很多用户想象的那么大。off-heap已经针对字节缓冲区做了优化,本身也包含一些优化机制,可以对使用标准Java序列化的对象进行优化,能使复杂Java对象的性能提升两倍,使byte数组的性能提升四倍。
个人是这样理解的:
- 常被查询、最重要、数据量较小的数据存放在堆缓存,不用担心JVM的重启,有持久化机制;
- 常被查询、数据量中等的数据存放在堆外缓存,几个G就好了,不用担心服务器的重启,有持久化机制;
- 不常用、大量的数据、但又不想占用数据库IO的数据,放在Disk缓存,容量自便;
理解了三级缓存机制,现在还有一个黑盒问题有待了解,即EHcache的持久化策略算法,Redis的持久化策略是2种,即RDB快照和AOF追加日志,让用户在性能和完整性之间来自由选择,这非常灵活。目前还没查到EHcache的持久化策略,本好奇猫有点沮丧。
import java.io.File;
import org.ehcache.Cache;
import org.ehcache.PersistentCacheManager;
import org.ehcache.UserManagedCache;
import org.ehcache.config.builders.CacheConfigurationBuilder;
import org.ehcache.config.builders.CacheManagerBuilder;
import org.ehcache.config.builders.ResourcePoolsBuilder;
import org.ehcache.config.builders.UserManagedCacheBuilder;
import org.ehcache.config.units.EntryUnit;
import org.ehcache.config.units.MemoryUnit; public class Main { public static void main(String[] args) { PersistentCacheManager persistentCacheManager = CacheManagerBuilder.newCacheManagerBuilder()
.with(CacheManagerBuilder.persistence(getStoragePath() + File.separator + "myData"))
.withCache("threeTieredCache",
CacheConfigurationBuilder.newCacheConfigurationBuilder(Integer.class, String.class,
ResourcePoolsBuilder.newResourcePoolsBuilder()
.heap(10, EntryUnit.ENTRIES) //堆
.offheap(1, MemoryUnit.MB) //堆外
.disk(20, MemoryUnit.GB) //磁盘
)
).build(true); Cache<Integer, String> threeTieredCache = persistentCacheManager.getCache("threeTieredCache", Integer.class, String.class); //读
for (int i=0;i<=20000;i++){
threeTieredCache.put(i, "$"+i);
} //写
for (int i=0;i<=200000;i++){
String value = threeTieredCache.get(i);
System.out.println("get at "+i+":"+value);
} persistentCacheManager.close();
} private static String getStoragePath() {
// TODO Auto-generated method stub
return "d:";
} }
发现数据量大了之后会写入磁盘:
一些实战使用方法,欢迎拍砖
一般MVC应用的后端是Model - Persistent DAO - Service的分层
比如,我们有User的Model,UserService的Service。
//写方式: user = new User
userService.put(k, v) //系统持久化
cache.put(k, v) //缓存写入 //读: user = cache.get(k)
if(user == null) {
user = userService.get(k)
cache.put(k, v)
}
集群
不用集群的多级缓存
应用程序直接访问一个或者多个Cache Manager,而一个Cache Manager管理Caches集合。Caches集合可以多级存储。
使用集群
一些更高级的用法
事务缓存
对读写原子性有要求的必读:
http://www.ehcache.org/documentation/3.3/xa.html
线程池的使用
用于异步操作,这将大幅度提升效率:
http://www.ehcache.org/documentation/3.3/thread-pools.html
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