5个强大的Java分布式缓存框架
在开发中大型Java软件项目时，很多Java架构师都会遇到数据库读写瓶颈，如果你在系统架构时并没有将缓存策略考虑进去，或者并没有选择更优的缓存策略，那么到时候重构起来将会是一个噩梦。本文主要是分享了5个常用的Java分布式缓存框架，这些缓存框架支持多台服务器的缓存读写功能，可以让你的缓存系统更容易扩展。
1、Ehcache – Java分布式缓存框架
Ehcache是一个Java实现的开源分布式缓存框架，EhCache 可以有效地减轻数据库的负载，可以让数据保存在不同服务器的内存中，在需要数据的时候可以快速存取。同时EhCache 扩展非常简单，官方提供的Cache配置方式有好几种。你可以通过声明配置、在xml中配置、在程序里配置或者调用构造方法时传入不同的参数。
Ehcache有以下特点：
- 存取速度非常快，性能很不错。
- 可以应用多种缓存策略。
- 分级缓存，用户可以指定哪些数据在硬盘中缓存，哪些数据在内存中缓存。
- 可以通过RMI、可插入API等方式进行分布式缓存。
- 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。
- 默认提供Hibernate的缓存实现。
- Spring默认配置缓存
官方网站：http://ehcache.org/
Ehcache的配置示例代码：
<ehcache> <diskStore path=”java.io.tmpdir”/> <defaultCache maxElementsInMemory=”10000″ eternal=”false” timeToIdleSeconds=”120″ timeToLiveSeconds=”120″ overflowToDisk=”true” maxElementsOnDisk=”10000000″ diskPersistent=”false” diskExpiryThreadIntervalSeconds=”120″ memoryStoreEvictionPolicy=”LRU” /> </ehcache>
<!-- 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。
-->
在同类的Java缓存框架中，Ehcache配置相对简单，也比较容易上手，最大的优势是它支持分布式缓存。
2、Cacheonix – 高性能Java分布式缓存系统
Cacheonix同样也是一个基于Java的分布式集群缓存系统，它同样可以帮助你实现分布式缓存的部署。
官方网站：http://www.cacheonix.com/
3、ASimpleCache – 轻量级Android缓存框架
ASimpleCache是一款基于Android的轻量级缓存框架，它只有一个Java文件，ASimpleCache基本可以缓存常用的Android对象，包括普通字符串、JSON对象、经过序列化的Java对象、字节数组等。
官方网站：https://github.com/yangfuhai/ASimpleCache
4、JBoss Cache – 基于事物的Java缓存框架
JBoss Cache是一款基于Java的事务处理缓存系统，它的目标是构建一个以Java框架为基础的集群解决方案，可以是服务器应用，也可以是Java SE应用。
官方网站：http://jbosscache.jboss.org/
集群高可用性
JBoss Cache将会自动复制缓存数据，并且在集群中的服务器之间进行缓存数据的同步，这样可以保证任何一台服务器重启了都不会影响缓存的可用性。
集群缓存可避免系统瓶颈
JBoss Cache顾名思义是利用缓存来提高系统扩展性的，当我们的WEB系统遇到大量的数据库读写时，系统的瓶颈将会出现在数据库端，JBoss Cache正好可以解决数据库的频繁读取问题，解决这个瓶颈。
另外，由于JBoss Cache的缓存是在集群中的每一个服务器间同步的，因此也不会因为一台缓存服务器遇到性能问题而影响整个系统。
JBoss Cache的standalone用法
首先是初始化TreeCache
TreeCache tree = new TreeCache();
然后是读进配置文件
PropertyConfigurator config = new PropertyConfigurator(); config.configure("配置文件.xml");
然后开始服务
Tree.startService();
因为Tree的结构是用NODE来Access的，TreeCache这里就很简单的用：
/level1/level2/node1 来表示两级Tree下面的Node1。
现在我们添加几个要Cache的对象。
Tree.put("/level1/level2/node1", "key1", "value1");
String[] array = { "1", "2", "3", "4" }
Tree.put("/level3/array/", "myarray", array);
可以看到，TreeCache里面可以存储任何种类的对象，包括所有复杂对象。
读取对象就很方便了，
String s = (String)Tree.get("/level1/level2/node1/", "key1");
value1就读出来了。
同理：
String[] sarr = (String[]) Tree.get("/level3/array/","myarray");
System.out.println(sarr[1]) 会显示2
最后停止服务：
Tree.stopService();
JBoss Cache的FileCacheLoader示例
首先创建一个FileCache类封装JBoss Cache的相关操作，如下：
package com.javacache.steven.jbosscache; import java.io.File; import java.util.Map; import org.jboss.cache.Cache; import org.jboss.cache.DefaultCacheFactory; import org.jboss.cache.Fqn; import org.jboss.cache.Node; import org.jboss.cache.config.CacheLoaderConfig; import org.jboss.cache.config.Configuration; import org.jboss.cache.loader.FileCacheLoader; import org.jboss.cache.loader.FileCacheLoaderConfig; /** * <p> * This is demo to illustrate how to use the JBoss Cache to cache your * frequently accessed Java objects in order to dramatically improve * the performance of your applications. This makes it easy to remove * data access bottlenecks, such as connecting to a database. * </p> * <p> * As a rule of thumb, it is recommended that the FileCacheLoader not * be used in a highly concurrent, transactional or stressful environment, * ant its use is restricted to testing. * </p> * * @author steven * * @param <T> */ public class FileCache<T> { /** * The JBoss Cache, used to cache frequently accessed Java objects. */ private Cache<String, T> cache; /** * @constructor * @param fsCacheLoaderLocation The file system location to store the cache */ public FileCache(File fsCacheLoaderLocation) { cache = initCache(fsCacheLoaderLocation); } /** * Create a Cache and whose cache loader type is File Cache Loader * * @param fsCacheLoaderLocation The file position used to store the cache. * * @return Cache */ public Cache<String, T> initCache(File fsCacheLoaderLocation) { // initiate a FileCacheLoader instance FileCacheLoader fsCacheLoader = new FileCacheLoader(); // prepare the file cache loader configuration file for File Cache Loader FileCacheLoaderConfig fsCacheLoaderConfig = new FileCacheLoaderConfig(); fsCacheLoaderConfig.setLocation(fsCacheLoaderLocation.toString()); fsCacheLoaderConfig.setCacheLoader(fsCacheLoader); // set configuration to File Cache Loader fsCacheLoader.setConfig(fsCacheLoaderConfig); // prepare the configuration for Cache Configuration config = new Configuration(); config.setCacheLoaderConfig(new CacheLoaderConfig()); config.getCacheLoaderConfig().addIndividualCacheLoaderConfig(fsCacheLoaderConfig); // create a Cache through the default cache factory return new DefaultCacheFactory<String, T>().createCache(config); } /** * Add a new node into the tree-node hierarchy * * @param fqn Full Qualified Name for the new node * @return */ public Node<String, T> addNode(Fqn<String> fqn) { return cache.getRoot().addChild(fqn); } /** * Remove a specified node from the tree-node hierarchy * * @param fqn Full Qualified Name for the specified node */ public void removeNode(Fqn<String> fqn) { cache.removeNode(fqn); } /** * Add node information to the specified node. * * @param fqn Full Qualified Name for the specified node * @param key The key of the node information * @param value The value of the node information */ public void addNodeInfo(Fqn<String> fqn, String key, T value) { cache.put(fqn, key, value); } /** * Batch add node information to the specified node. * * @param fqn Full Qualified Name for the specified node * @param infos Node informations map */ public void addNodeInfos(Fqn<String> fqn, Map<String, T> infos) { cache.put(fqn, infos); } /** * Get node information from the specified node. * * @param fqn Full Qualified Name for the specified node * @param key The key of the node information * @return */ public T getNodeInfo(Fqn<String> fqn, String key) { return cache.get(fqn, key); } /** * Remove node information from the specified node. * * @param fqn Full Qualified Name for the specified node * @param key The key of the node information */ public void removeNodeInfo(Fqn<String> fqn, String key) { cache.remove(fqn, key); } }
下面是一个测试案例：
package com.javacache.steven.jbosscache; import java.io.File; import org.jboss.cache.Fqn; public class Main { public static void main(String[] args) { FileCache<String> fileCache = new FileCache<String>(new File("f:\\tmp")); Fqn<String> jimmyFqn = Fqn.fromString("/com/manager/jimmy"); Fqn<String> jackFqn = Fqn.fromString("/com/developer/jack"); fileCache.addNode(jimmyFqn); fileCache.addNode(jackFqn); fileCache.addNodeInfo(jimmyFqn, "en-name", "Jimmy Zhang"); fileCache.addNodeInfo(jimmyFqn, "zh-name", "Zhang Ji"); fileCache.addNodeInfo(jackFqn, "en-name", "Jack Li"); fileCache.addNodeInfo(jackFqn, "zh-name", "Li Jie"); String enName = fileCache.getNodeInfo(jackFqn, "en-name"); System.out.println(enName); } }
运行结果如下：
- JBossCache MBeans were successfully registered to the platform mbean server. - JBoss Cache version: JBossCache 'Malagueta' 3.2.5.GA Jack Li
生成的缓存文件目录结构如下：
F:/tmp/com.fdb/manage.fdb/jimmy.fdb/data.dat
F:/tmp/com.fdb/developer.fdb/jack.fdb/data.dat
JBoss Cache还有更多的用法，如果你的系统遇到数据库瓶颈问题，可以考虑使用JBoss Cache来解决。
5、Voldemort – 基于键-值（key-value）的缓存框架
Voldemort是一款基于Java开发的分布式键-值缓存系统，像JBoss Cache一样，Voldemort同样支持多台服务器之间的缓存同步，以增强系统的可靠性和读取性能。
官方网站：http://www.project-voldemort.com/voldemort/
