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。
Email：hoojo_@126.com
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
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：
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;
}
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 hoojo_@126.com
* @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 hoojo_@126.com
* @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" />
