SpringBoot中引入Ehcache3.x

1.Ehcache介紹

Ehcache是一個用Java實現的簡單、高速、線程安全的緩存管理類庫。具體快速、簡單、低消耗、依賴性小、擴展性強、支持對象或序列化緩存、支持緩存或元素的失效、提供LRU/LFU/FIFO緩存策略、支持內存緩存及磁盤緩存、採用分佈式緩存機制等特色。

2.引入依賴

在項目的pom.xml中添加下面這三個依賴：

< dependency>

< groupId>javax.cache < /groupId>

< artifactId>cache-api < /artifactId>

< /dependency>

< dependency>

< groupId>org.ehcache< /groupId>

< artifactId>ehcache< /artifactId>

< version>3.7.0< /version>

< /dependency>

< dependency>

< groupId>org.springframework.boot< /groupId>

< artifactId>spring-boot-starter-cache< /artifactId>

< /dependency>

cache-api是JSR-107 Cache的規範，定義了一列接口規範（可是這只是一種規範，須要使用它的實現，例如ehcache3.x、Hazelcast等）。 ehcache是ehcache的功能包。

springBoot要支持第三方緩存的話，還須要引入spring-boot-starter-cache。

3.配置屬性

3.1 配置application.properties

在application.properties添加以下配置：

可選，配置了spring.cache.jcache.config屬性會自動裝配JCacheCacheManager

spring.cache.type=jcache

指定ehcache的配置文件所在的位置

spring.cache.jcache.config=classpath:ehcache-3.x.xml

3.2配置ehcache-3.x.xml

在resources文件夾下新建ehcache-3.x.xml，添加以下內容：

< ?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>

< eh:config

xmlns:xsi='www.w3.org/2001/XMLSch…'

xmlns:eh='www.ehcache.org/v3'

xsi:schemaLocation="www.ehcache.org/v3 www.ehcache.org/schema/ehca…">

< !--指定緩存目錄-->

< eh:persistence directory="${java.io.tmpdir}/cache-data"/>

< !--緩存模板-->

< eh:cache-template name="default">

< eh:expiry>

< eh:ttl unit="seconds">600< /eh:ttl>

< /eh:expiry>

< eh:resources>

< !--堆內內存能夠放2000個條目，超出部分堆外100MB-->

< eh:heap unit="entries">2000< /eh:heap>

< eh:offheap unit="MB">100< /eh:offheap>

< /eh:resources>

< /eh:cache-template>

< !--實際的緩存區間，繼承了default緩存模板,sample徹底使用模板默認-->

< eh:cache alias="sample" uses-template="default">< /eh:cache>

< !--下面兩個繼承了default緩存模板，但覆蓋了緩存的過時時間--> < eh:cache alias="authority_service" uses-template="default">

< eh:expiry>

< eh:ttl unit="hours">1< /eh:ttl>

< /eh:expiry>

< /eh:cache>

< eh:cache alias="shop_service" uses-template="default">

< eh:expiry>

< eh:ttl unit="hours">24< /eh:ttl>

< /eh:expiry>

< /eh:cache>

< /eh:config>

更多配置知識，請參考ehcache官網：ehcache XML配置

4.使用示例

4.1 準備一個controller

該controller只有一個方法，得到某類商品的列表：

@RestController

@Validated

@RequestMapping("/v1.0/api/shop")

public class ShopController {

@Autowired

ShopService shopService;

@RequestMapping(value = {"/commodity"}, method = RequestMethod.GET)

public List listCommodity (@RequestParam String type) {

System.out.println("ShopController: type is " + type);

return shopService.listCommodity(type);

}

}

4.2 準備一個service

在須要使用緩存的Bean上面添加@EnableCaching註解，那該bean具備緩存功能。 在須要使用緩存的方法上添加@Cacheable註解，那該方法具備緩存功能（前提是該bean具備緩存的功能）。 注意: 1和2配合起來才能使某個bean的某個方法具備緩存的功能。

package com.example.demo.service;

import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;

import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;

import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

@Service

@EnableCaching

public class ShopService {

// value：使用叫作'shop_service'的緩存器

// key: 緩存的key等於#type,即傳入的key值

// condition：緩存的條件，當#type等於phone時，才進行緩存

@Cacheable(cacheNames = "shop_service", key = "#type", condition = "#type == 'phone'")

public List listCommodity(String type) {

System.out.println("ShopService: 調用了listCommodity");

List commodities = new ArrayList<>();

if (type.equals("phone")) {

commodities.add("Apple");

commodities.add("HuaWei");

} else {

commodities.add("others");

}

return commodities;

}

}

4.3 啓動springBoot，進行測試

使用瀏覽器，發送4個請求：

http://localhost:8080/v1.0/api/shop/commodity?type=phone

http://localhost:8080/v1.0/api/shop/commodity?type=phone

http://localhost:8080/v1.0/api/shop/commodity?type=computer

http://localhost:8080/v1.0/api/shop/commodity?type=computer

後臺打印的日誌以下：

ShopController: type is phone

ShopService: 調用了listCommodity

ShopController: type is phone

ShopController: type is computer

ShopService: 調用了listCommodity

ShopController: type is computer

ShopService: 調用了listCommodity

4.4 結果分析

第一次發送請求，符合緩存的條件，因爲沒有緩存，因而執行了service的邏輯，並將結果緩存到了ehcache中。

第二次發送請求，符合緩存的條件，因爲已經緩存告終果，直接從ehcache中拿取緩存的結果返回，沒有進入到service的邏輯。

第三次和第四次都不符合緩存的條件，須要進入到service的邏輯計算結果。

5.Ehcache使用場景

使用的過程當中，根據優勢和缺點進行權衡後再應用到項目中去，Ehcache緩存也是如此，在實際工做有不少使用場景，一般將Ehcache做爲Redis的二次緩存使用。

5.1 Ehcache的適用場景

(1) 比較少的更新數據表的狀況下

Ehcache做爲Hibernate的緩存時，在進行修改表數據(save、update、delete等)的時候，Ehcache會自動把緩存中關於此表的全部緩存所有刪除掉，這樣作只是能達到同步，但對於數據常常修改的表來講，可能就失去了緩存的意義了。

(2)對一致性要求不高的狀況下

由於Ehcache本地緩存的特性，目前沒法很好的解決不一樣服務器緩存同步的問題，因此在一致性要求高的場合下，建議使用Redis、Memcached等集中式緩存。

5.2Ehcache的缺陷

(1) 緩存漂移

每一個應用節點只管理本身的緩存，在更新某個節點的時候，不會影響到其餘的節點，這樣數據之間可能就不一樣步了。

(2) 數據庫瓶頸

對於單實例的應用來講，緩存能夠保護數據庫的讀風暴；可是在集羣的環境下，每個應用節點都要按期保存數據更新，節點越多，要維持這樣的狀況對數據庫的開銷也越大。

5.3 Ehcache的正確打開方式

咱們在項目中使用集中式緩存(Redis或Memcached等)一般都是檢查緩存中是否存在指望的數據，若是存在直接將數據返回，若是不存在就查詢數據庫而後再將數據緩存，然後將結果返回。這時候若是緩存系統由於某些緣由宕機，形成服務沒法訪問，那麼大量的請求將直接穿透到數據庫，對數據庫形成巨大的壓力。

針對上述狀況，咱們有多種可行的解決方法，其中一種方案是將Ehcache做爲集中式緩存的二級本地緩存，這樣當緩存系統宕機後，服務器應用的本地緩存還能繼續抗住大量請求。

使用了Ehcache做爲本地緩存後，可能會出現本地緩存與緩存系統之間出現數據不一致的狀況，由於本地緩存是在服務器應用中存在，在實際生產環境中一定是多臺服務器分別部署，如何可以在更新緩存系統數據的同時，也可以更新Ehcache的緩存數據，以及保證不一樣服務器間Ehcache本地緩存數據的同步問題。

通常有兩種解決方案可供參考：

第一種：定時輪詢

每臺應用服務器定時輪詢Redis緩存，更新本地的Ehcache緩存。

第二種：主動通知

每臺應用服務器的Ehcache同步偵聽MQ消息，經過MQ推送的方式，將redis中更新的緩存數據推送到每臺應用服務器中。

針對上述的分析，可造成以下的緩存方案：

緩存方案.jpg