JAVA緩存技術

此爲轉貼，帖子來處:http://cogipard.info/articles/cache-static-files-with-jnotify-and-ehcache
介紹
JNotify：http://jnotify.sourceforge.net/，經過JNI技術，讓Java代碼能夠實時的監控制定文件夾內文件的變更信息，支持Linux/Windows/MacOS;
EHCache：http://ehcache.org/，一個普遍使用的Java緩存模塊，能夠作使用內存和文件完成緩存工做。
在Java Web項目中，爲了提升WEB應用的響應速度，能夠把經常使用的靜態文件（包括css，js和其餘各類圖片）提早讀入到內存緩存中，這樣能夠減小不少文件系統的IO操做（這每每也是項目性能的瓶頸之一）。可是這麼作每每有一個弊端，那就是當實際的靜態文件發生改變的時候，緩存並不能獲得及時的刷新，形成了必定的滯後現象。有些項目可能沒什麼問題，可是對於某些項目而言，必須解決這個問題。辦法基本有兩種，一種是另外開啓一個線程，不斷的掃描文件，和緩存的文件作比較，肯定該文件時候修改，另外就是使用系統的API，來監控文件的改變。前面一種解決辦法缺點很明顯，費時費力，後面的辦法須要用到JNI，而且編寫一些系統的本地庫函數，幸運的是，JNoify爲咱們作好了準備工做，直接拿來用就能夠了。

本文會簡單給出一個利用JNotify和EHCache實現靜態文件緩存的一個小例子。


JNotify的準備
在使用JNotify以前，你須要「安裝」一下JNotify。JNotify使用了JNI技術來調用系統的本地庫（Win下的是dll文件，Linux下是so文件），這些庫文件都已近包含在下載包中了。可是若是你直接使用JNotify的話，每每會報錯：
 

BASH
java.lang.UnsatisfiedLinkError: no jnotify in java.library.path
at java.lang.ClassLoader.loadLibrary(Unknown Source)
at java.lang.Runtime.loadLibrary0(Unknown Source)
at java.lang.System.loadLibrary(Unknown Source)
at net.contentobjects.jnotify.win32.JNotify_win32.<clinit>(Unknown Source)
at net.contentobjects.jnotify.win32.JNotifyAdapterWin32.<init>(Unknown Source)

BASH
java.lang.UnsatisfiedLinkError: no jnotify in java.library.path
	at java.lang.ClassLoader.loadLibrary(Unknown Source)
	at java.lang.Runtime.loadLibrary0(Unknown Source)
	at java.lang.System.loadLibrary(Unknown Source)
	at net.contentobjects.jnotify.win32.JNotify_win32.<clinit>(Unknown Source)
	at net.contentobjects.jnotify.win32.JNotifyAdapterWin32.<init>(Unknown Source)

這是因爲jnotify找不到須要的dll或者其餘庫文件致使的，解決辦法是把jnotify壓縮包裏的庫文件放到java.library.path所指向的文件夾中，通常在windows下能夠放在[jre安裝目錄]/bin下便可。

java.library.path的值能夠經過System.getProperty("java.library.path")查看，可是你即便在程序中經過System.setProperty("java.library.path", "some/folder/path/contain/dll")來改變java.library.path的值，仍是沒法加載到對應的dll庫文件，緣由是JVM只在程序加載之初讀取java.library.path，之後再使用java.library.path的時候，用的都是最一開始加載到得那個值。有人認爲只是一個bug，而且報告給了SUN（http://bugs.sun.com/bugdatabase/view_bug.do?bug_id=4280189）可是好像SUN不認爲這是一個BUG。
除了把dll文件放到[jre安裝目錄]/bin下，也能夠手動指定程序的啓動參數:
java -Djava.library.path=some/folder/path/contain/dll的方法來達到目的。

EHCache的基本使用方法
EHCache很是容易使用，首先咱們要得到一個CacheManager的實例。CacheManager有兩種得到方法，一種是實例模式，一種是單例模式。這裏咱們用後面一種：

 

//CacheManager manager = new CacheManager("src/ehcache.xml");實例模式
CacheManager.create();//單例模式，默認讀取類路徑下的ehcache.xml做爲配置文件
Cache cache = CacheManager.getInstance().getCache("staticResourceCache");
//staticResourceCache在ehcache.xml中提早定義了

//CacheManager manager = new CacheManager("src/ehcache.xml");實例模式
CacheManager.create();//單例模式，默認讀取類路徑下的ehcache.xml做爲配置文件
Cache cache = CacheManager.getInstance().getCache("staticResourceCache");
//staticResourceCache在ehcache.xml中提早定義了

ehcache.xml的簡單例子：
 

ehcache.xml :
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ehcache updateCheck="false" dynamicConfig="false">
<diskStore path="java.io.tmpdir"/>
<cache name="staticResourceCache"
maxElementsInMemory="1000"
timeToIdleSeconds="7200"
timeToLiveSeconds="7200" >
</cache>
</ehcache>

ehcache.xml :
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ehcache updateCheck="false" dynamicConfig="false">
	<diskStore path="java.io.tmpdir"/>
    <cache name="staticResourceCache"
		maxElementsInMemory="1000"
		timeToIdleSeconds="7200"
		timeToLiveSeconds="7200" >
    </cache>
</ehcache>

而後就可使用Cache實例來操縱緩存了，主要的方法是
 

Cache.get(Object key)，Cache.put(new Element(Object key, Object value))，Cache.remove(Object key)。

Cache.get(Object key)，Cache.put(new Element(Object key, Object value))，Cache.remove(Object key)。

緩存靜態文件
首先須要掃描包含靜態文件的文件夾，爲了方便咱們採用Jodd工具包：

 

import jodd.io.findfile.FilepathScanner;
...
FilepathScanner fs = new FilepathScanner(){
@Override
protected void onFile(File file) {
cacheStatic(file);//緩存文件的函數，實現見後面
}
};
fs.includeDirs(true).recursive(true).includeFiles(true);
fs.scan(Configurations.THEMES_PATH);//掃描包含靜態文件的文件夾

import jodd.io.findfile.FilepathScanner;
...
FilepathScanner fs = new FilepathScanner(){
	@Override
	protected void onFile(File file) {
		cacheStatic(file);//緩存文件的函數，實現見後面
	}
};
fs.includeDirs(true).recursive(true).includeFiles(true);
fs.scan(Configurations.THEMES_PATH);//掃描包含靜態文件的文件夾

通常來講，若是客戶端瀏覽器接受GZip格式的文件的話，GZip壓縮可讓傳輸的數據大幅度減小，因此考慮對某些緩存的靜態文件提早進行GZip壓縮。把讀取到的靜態文件內容緩存到Cache裏，若是靜態文件時能夠用GZip來傳輸的話，須要把文件內容首先進行壓縮。

 

import java.util.zip.GZIPOutputStream;//JDK自帶的GZip壓縮工具
import jodd.io.FastByteArrayOutputStream;//GZip輸出的是字節流
import jodd.io.StreamUtil;//JODD的工具類

private static void cacheStatic(File file){
if(!isStaticResource(file.getAbsolutePath()))
return;
String uri = toURI(file.getAbsolutePath());//生成一個文件標識
FileInputStream in = null;
StringBuilder builder = new StringBuilder();
try {
in = new FileInputStream(file);
BufferedReader br = new BufferedReader(
new InputStreamReader(in, StringPool.UTF_8));
String strLine;
while ((strLine = br.readLine()) != null) {
builder.append(strLine);
builder.append("\n");//!important
}

FastByteArrayOutputStream bao = new FastByteArrayOutputStream();
GZIPOutputStream go = new GZIPOutputStream(bao);
go.write(builder.toString().getBytes());
go.flush();
go.close();
cache.put(new Element(uri, bao.toByteArray()));//緩存文件的字節流
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
StreamUtil.close(in);
}
}

import java.util.zip.GZIPOutputStream;//JDK自帶的GZip壓縮工具
import jodd.io.FastByteArrayOutputStream;//GZip輸出的是字節流
import jodd.io.StreamUtil;//JODD的工具類
 
private static void cacheStatic(File file){
	if(!isStaticResource(file.getAbsolutePath()))
		return;
	String uri = toURI(file.getAbsolutePath());//生成一個文件標識
	FileInputStream in = null;
	StringBuilder builder = new StringBuilder();
	try {
		in = new FileInputStream(file);
		BufferedReader br = new BufferedReader(
				new InputStreamReader(in, StringPool.UTF_8));
		String strLine;
		while ((strLine = br.readLine()) != null)   {
			builder.append(strLine);
			builder.append("\n");//!important
		}
 
		FastByteArrayOutputStream bao = new FastByteArrayOutputStream();
		GZIPOutputStream go = new GZIPOutputStream(bao);
		go.write(builder.toString().getBytes());
		go.flush();
		go.close();
		cache.put(new Element(uri, bao.toByteArray()));//緩存文件的字節流
	} catch (FileNotFoundException e) {
		e.printStackTrace();
	} catch (UnsupportedEncodingException e) {
		e.printStackTrace();
	} catch (IOException e) {
		e.printStackTrace();
	} finally {
		StreamUtil.close(in);
	}
}

當文件改變的時候，使用JNotify來改變緩存內容

 

//監控Configurations.THEMES_PATH指向的文件夾
JNotify.addWatch(Configurations.THEMES_PATH,
JNotify.FILE_CREATED |
JNotify.FILE_DELETED |
JNotify.FILE_MODIFIED |
JNotify.FILE_RENAMED,
true, new JNotifyListener(){

@Override
public void fileCreated(int wd,
String rootPath, String name) {
cacheStatic(new File(rootPath+name));//更新緩存
}

@Override
public void fileDeleted(int wd,
String rootPath, String name) {
cache.remove(toURI(rootPath)+name);//刪除緩存條目
}

@Override
public void fileModified(int wd,
String rootPath, String name) {
cacheStatic(new File(rootPath+name));
}

@Override
public void fileRenamed(int wd,
String rootPath, String oldName,
String newName) {
cache.remove(toURI(rootPath)+oldName);
cacheStatic(new File(rootPath+newName));
}
});