Ehcache 整合Spring 使用页面、对象缓存
Ehcache在很多项目中都出现过，用法也比较简单。一般的加些配置就可以了，而且Ehcache可以对页面、对象、数据进行缓存，同时支持集群/分布式缓存。如果整合Spring、Hibernate也非常的简单，Spring对Ehcache的支持也非常好。EHCache支持内存和磁盘的缓存，支持LRU、LFU和FIFO多种淘汰算法，支持分布式的Cache，可以作为Hibernate的缓存插件。同时它也能提供基于Filter的Cache，该Filter可以缓存响应的内容并采用Gzip压缩提高响应速度。
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一、准备工作
如果你的系统中已经成功加入Spring、Hibernate；那么你就可以进入下面Ehcache的准备工作。
1、 下载jar包
Ehcache对象、数据缓存：http://ehcache.org/downloads/destination?name=ehcache-core-2.5.2-distribution.tar.gz&bucket=tcdistributions&file=ehcache-core-2.5.2-distribution.tar.gz
Web页面缓存：http://ehcache.org/downloads/destination?name=ehcache-web-2.0.4-distribution.tar.gz&bucket=tcdistributions&file=ehcache-web-2.0.4-distribution.tar.gz
2、 需要添加如下jar包到lib目录下
ehcache-core-2.5.2.jar
ehcache-web-2.0.4.jar 主要针对页面缓存
3、 当前工程的src目录中加入配置文件
ehcache.xml
ehcache.xsd
这些配置文件在ehcache-core这个jar包中可以找到
二、Ehcache基本用法
CacheManager cacheManager = CacheManager.create();
// 或者
cacheManager = CacheManager.getInstance();
// 或者
cacheManager = CacheManager.create("/config/ehcache.xml");
// 或者
cacheManager = CacheManager.create("http://localhost:8080/test/ehcache.xml");
cacheManager = CacheManager.newInstance("/config/ehcache.xml");
// .......
// 获取ehcache配置文件中的一个cache
Cache sample = cacheManager.getCache("sample");
// 获取页面缓存
BlockingCache cache = new BlockingCache(cacheManager.getEhcache("SimplePageCachingFilter"));
// 添加数据到缓存中
Element element = new Element("key", "val");
sample.put(element);
// 获取缓存中的对象，注意添加到cache中对象要序列化 实现Serializable接口
Element result = sample.get("key");
// 删除缓存
sample.remove("key");
sample.removeAll();
// 获取缓存管理器中的缓存配置名称
for (String cacheName : cacheManager.getCacheNames()) {
System.out.println(cacheName);
}
// 获取所有的缓存对象
for (Object key : cache.getKeys()) {
System.out.println(key);
}
// 得到缓存中的对象数
cache.getSize();
// 得到缓存对象占用内存的大小
cache.getMemoryStoreSize();
// 得到缓存读取的命中次数
cache.getStatistics().getCacheHits();
// 得到缓存读取的错失次数
cache.getStatistics().getCacheMisses();
三、页面缓存
页面缓存主要用Filter过滤器对请求的url进行过滤，如果该url在缓存中出现。那么页面数据就从缓存对象中获取，并以gzip压缩后返回。其速度是没有压缩缓存时速度的3-5倍，效率相当之高！其中页面缓存的过滤器有CachingFilter，一般要扩展filter或是自定义Filter都继承该CachingFilter。
CachingFilter功能可以对HTTP响应的内容进行缓存。这种方式缓存数据的粒度比较粗，例如缓存整张页面。它的优点是使用简单、效率高，缺点是不够灵活，可重用程度不高。
EHCache使用SimplePageCachingFilter类实现Filter缓存。该类继承自CachingFilter，有默认产生cache key的calculateKey()方法，该方法使用HTTP请求的URI和查询条件来组成key。也可以自己实现一个Filter，同样继承CachingFilter类,然后覆写calculateKey()方法，生成自定义的key。
CachingFilter输出的数据会根据浏览器发送的Accept-Encoding头信息进行Gzip压缩。
在使用Gzip压缩时，需注意两个问题：
1. Filter在进行Gzip压缩时，采用系统默认编码，对于使用GBK编码的中文网页来说，需要将操作系统的语言设置为：zh_CN.GBK，否则会出现乱码的问题。
2. 默认情况下CachingFilter会根据浏览器发送的请求头部所包含的Accept-Encoding参数值来判断是否进行Gzip压缩。虽然IE6/7浏览器是支持Gzip压缩的，但是在发送请求的时候却不带该参数。为了对IE6/7也能进行Gzip压缩，可以通过继承CachingFilter，实现自己的Filter，然后在具体的实现中覆写方法acceptsGzipEncoding。
具体实现参考：
protectedboolean acceptsGzipEncoding(HttpServletRequest request) {
boolean ie6 = headerContains(request,"User-Agent", "MSIE 6.0");
boolean ie7 = headerContains(request,"User-Agent", "MSIE 7.0");
return acceptsEncoding(request,"gzip") || ie6 || ie7;
}
在ehcache.xml中加入如下配置
<?xml version="1.0" encoding="gbk"?>
<ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:noNamespaceSchemaLocation="ehcache.xsd">
<diskStore path="java.io.tmpdir"/>
<defaultCache maxElementsInMemory="10000" eternal="false" timeToIdleSeconds="30" timeToLiveSeconds="30" overflowToDisk="false"/>
<!--
配置自定义缓存
maxElementsInMemory：缓存中允许创建的最大对象数
eternal：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。
timeToIdleSeconds：缓存数据的钝化时间，也就是在一个元素消亡之前，
两次访问时间的最大时间间隔值，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。
timeToLiveSeconds：缓存数据的生存时间，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。
memoryStoreEvictionPolicy：缓存满了之后的淘汰算法。
-->
<cache name="SimplePageCachingFilter"
maxElementsInMemory="10000"
eternal="false"
overflowToDisk="false"
timeToIdleSeconds="900"
timeToLiveSeconds="1800"
memoryStoreEvictionPolicy="LFU" />
</ehcache>
具体代码：
package com.hoo.ehcache.filter; import java.util.Enumeration; import javax.servlet.FilterChain; import javax.servlet.http.HttpServletRequest; import javax.servlet.http.HttpServletResponse; import net.sf.ehcache.CacheException; import net.sf.ehcache.constructs.blocking.LockTimeoutException; import net.sf.ehcache.constructs.web.AlreadyCommittedException; import net.sf.ehcache.constructs.web.AlreadyGzippedException; import net.sf.ehcache.constructs.web.filter.FilterNonReentrantException; import net.sf.ehcache.constructs.web.filter.SimplePageCachingFilter; import org.apache.commons.lang.StringUtils; import org.apache.log4j.Logger; /** * <b>function:</b> mobile 页面缓存过滤器 * @author hoojo * @createDate 2012-7-4 上午09:34:30 * @file PageEhCacheFilter.java * @package com.hoo.ehcache.filter * @project Ehcache * @blog http://blog.csdn.net/IBM_hoojo * @email [email protected] * @version 1.0 */ public class PageEhCacheFilter extends SimplePageCachingFilter { private final static Logger log = Logger.getLogger(PageEhCacheFilter.class); private final static String FILTER_URL_PATTERNS = "patterns"; private static String[] cacheURLs; private void init() throws CacheException { String patterns = filterConfig.getInitParameter(FILTER_URL_PATTERNS); cacheURLs = StringUtils.split(patterns, ","); } @Override protected void doFilter(final HttpServletRequest request, final HttpServletResponse response, final FilterChain chain) throws AlreadyGzippedException, AlreadyCommittedException, FilterNonReentrantException, LockTimeoutException, Exception { if (cacheURLs == null) { init(); } String url = request.getRequestURI(); boolean flag = false; if (cacheURLs != null && cacheURLs.length > 0) { for (String cacheURL : cacheURLs) { if (url.contains(cacheURL.trim())) { flag = true; break; } } } // 如果包含我们要缓存的url 就缓存该页面，否则执行正常的页面转向 if (flag) { String query = request.getQueryString(); if (query != null) { query = "?" + query; } log.info("当前请求被缓存：" + url + query); super.doFilter(request, response, chain); } else { chain.doFilter(request, response); } } @SuppressWarnings("unchecked") private boolean headerContains(final HttpServletRequest request, final String header, final String value) { logRequestHeaders(request); final Enumeration accepted = request.getHeaders(header); while (accepted.hasMoreElements()) { final String headerValue = (String) accepted.nextElement(); if (headerValue.indexOf(value) != -1) { return true; } } return false; } /** * @see net.sf.ehcache.constructs.web.filter.Filter#acceptsGzipEncoding(javax.servlet.http.HttpServletRequest) * <b>function:</b> 兼容ie6/7 gzip压缩 * @author hoojo * @createDate 2012-7-4 上午11:07:11 */ @Override protected boolean acceptsGzipEncoding(HttpServletRequest request) { boolean ie6 = headerContains(request, "User-Agent", "MSIE 6.0"); boolean ie7 = headerContains(request, "User-Agent", "MSIE 7.0"); return acceptsEncoding(request, "gzip") || ie6 || ie7; } }
这里的PageEhCacheFilter继承了SimplePageCachingFilter，一般情况下SimplePageCachingFilter就够用了，这里是为了满足当前系统需求才做了覆盖操作。使用SimplePageCachingFilter需要在web.xml中配置cacheName，cacheName默认是SimplePageCachingFilter，对应ehcache.xml中的cache配置。
在web.xml中加入如下配置
<!-- 缓存、gzip压缩核心过滤器 --> <filter> <filter-name>PageEhCacheFilter</filter-name> <filter-class>com.hoo.ehcache.filter.PageEhCacheFilter</filter-class> <init-param> <param-name>patterns</param-name> <!-- 配置你需要缓存的url --> <param-value>/cache.jsp, product.action, market.action </param-value> </init-param> </filter> <filter-mapping> <filter-name>PageEhCacheFilter</filter-name> <url-pattern>*.action</url-pattern> </filter-mapping> <filter-mapping> <filter-name>PageEhCacheFilter</filter-name> <url-pattern>*.jsp</url-pattern> </filter-mapping>
当第一次请求这些页面后，这些页面就会被添加到缓存中，以后请求这些页面将会从缓存中获取。你可以在cache.jsp页面中用小脚本来测试该页面是否被缓存。<%=new Date()%>如果时间是变动的，则表示该页面没有被缓存或是缓存已经过期，否则则是在缓存状态了。
四、对象缓存
对象缓存就是将查询的数据，添加到缓存中，下次再次查询的时候直接从缓存中获取，而不去数据库中查询。
对象缓存一般是针对方法、类而来的，结合Spring的Aop对象、方法缓存就很简单。这里需要用到切面编程，用到了Spring的MethodInterceptor或是用@Aspect。
代码如下：
package com.hoo.common.ehcache; import java.io.Serializable; import net.sf.ehcache.Cache; import net.sf.ehcache.Element; import org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor; import org.aopalliance.intercept.MethodInvocation; import org.apache.log4j.Logger; import org.springframework.beans.factory.InitializingBean; /** * <b>function:</b> 缓存方法拦截器核心代码 * @author hoojo * @createDate 2012-7-2 下午06:05:34 * @file MethodCacheInterceptor.java * @package com.hoo.common.ehcache * @project Ehcache * @blog http://blog.csdn.net/IBM_hoojo * @email [email protected] * @version 1.0 */ public class MethodCacheInterceptor implements MethodInterceptor, InitializingBean { private static final Logger log = Logger.getLogger(MethodCacheInterceptor.class); private Cache cache; public void setCache(Cache cache) { this.cache = cache; } public void afterPropertiesSet() throws Exception { log.info(cache + " A cache is required. Use setCache(Cache) to provide one."); } public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable { String targetName = invocation.getThis().getClass().getName(); String methodName = invocation.getMethod().getName(); Object[] arguments = invocation.getArguments(); Object result; String cacheKey = getCacheKey(targetName, methodName, arguments); Element element = null; synchronized (this) { element = cache.get(cacheKey); if (element == null) { log.info(cacheKey + "加入到缓存： " + cache.getName()); // 调用实际的方法 result = invocation.proceed(); element = new Element(cacheKey, (Serializable) result); cache.put(element); } else { log.info(cacheKey + "使用缓存： " + cache.getName()); } } return element.getValue(); } /** * <b>function:</b> 返回具体的方法全路径名称 参数 * @author hoojo * @createDate 2012-7-2 下午06:12:39 * @param targetName 全路径 * @param methodName 方法名称 * @param arguments 参数 * @return 完整方法名称 */ private String getCacheKey(String targetName, String methodName, Object[] arguments) { StringBuffer sb = new StringBuffer(); sb.append(targetName).append(".").append(methodName); if ((arguments != null) && (arguments.length != 0)) { for (int i = 0; i < arguments.length; i++) { sb.append(".").append(arguments[i]); } } return sb.toString(); } }
这里的方法拦截器主要是对你要拦截的类的方法进行拦截，然后判断该方法的类路径+方法名称+参数值组合的cache key在缓存cache中是否存在。如果存在就从缓存中取出该对象，转换成我们要的返回类型。没有的话就把该方法返回的对象添加到缓存中即可。值得主意的是当前方法的参数和返回值的对象类型需要序列化。
我们需要在src目录下添加applicationContext.xml完成对MethodCacheInterceptor拦截器的配置，该配置主意是注入我们的cache对象，哪个cache来管理对象缓存，然后哪些类、方法参与该拦截器的扫描。
添加配置如下：
<context:component-scan base-package="com.hoo.common.interceptor"/> <!-- 配置eh缓存管理器 --> <bean id="cacheManager" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheManagerFactoryBean"/> <!-- 配置一个简单的缓存工厂bean对象 --> <bean id="simpleCache" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheFactoryBean"> <property name="cacheManager" ref="cacheManager" /> <!-- 使用缓存 关联ehcache.xml中的缓存配置 --> <property name="cacheName" value="mobileCache" /> </bean> <!-- 配置一个缓存拦截器对象，处理具体的缓存业务 --> <bean id="methodCacheInterceptor" class="com. hoo.common.interceptor.MethodCacheInterceptor"> <property name="cache" ref="simpleCache"/> </bean> <!-- 参与缓存的切入点对象 (切入点对象，确定何时何地调用拦截器) --> <bean id="methodCachePointCut" class="org.springframework.aop.support.RegexpMethodPointcutAdvisor"> <!-- 配置缓存aop切面 --> <property name="advice" ref="methodCacheInterceptor" /> <!-- 配置哪些方法参与缓存策略 --> <!-- .表示符合任何单一字元 ### +表示符合前一个字元一次或多次 ### *表示符合前一个字元零次或多次 ### \Escape任何Regular expression使用到的符号 --> <!-- .*表示前面的前缀(包括包名) 表示print方法--> <property name="patterns"> <list> <value>com.hoo.rest.*RestService*\.*get.*</value> <value>com.hoo.rest.*RestService*\.*search.*</value> </list> </property> </bean>
在ehcache.xml中添加如下cache配置
<cache name="mobileCache" maxElementsInMemory="10000" eternal="false" overflowToDisk="true" timeToIdleSeconds="1800" timeToLiveSeconds="3600" memoryStoreEvictionPolicy="LFU" />