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故事背景
随着硬件价格的走低，大家对硬件的依赖越来越高。甚至据说，代码不重要，不行就加机器呗。比方缓存的应用，通常有基于虚拟机内存、基于磁盘存储、基于中间件（Redis 内存）等形式，咱们都晓得，最适宜的才是最好的，但实际中，往往是动不动就间接上 Redis。
那么，Redis 肯定是最好的抉择吗？单不说对内存的要求，从效率和性能上来说，也未必是最优的。所以，不同的场景应用不同的缓存策略才是高手应该谋求的。
这篇文章就带大家意识除 Redis 之外的另一种缓存框架：EhCache。之所以要写写，也是因为我的项目中使用了此框架，同时又遇到点问题，于是决定深入研究一下。钻研之后，发现还真有点意思~
EhCache 简介
EhCache 是一个纯 Java 的过程内缓存框架，具备疾速、精干的特点。留神的这里的关键字 过程，基于过程的缓存直觉通知咱们效率必定要高一些，因为它间接在过程之内进行操作，但不同利用之间缓存的共享可能就会有问题。
EhCache 是 Hibernate 中默认的 CacheProvider，Spring Boot 也对其进行了反对，Spring 中提供的缓存形象也反对对 EhCache 缓存框架的绑定，而且反对基于注解的形式来应用。因而，EhCache 是一款被宽泛应用的基于 Java 的高速缓存框架，应用起来也十分不便。
EhCache 提供了多种缓存策略，次要分为内存和磁盘两级，是一款面向通用缓存、Java EE 和轻量级容器的缓存框架。
EhCache 的特点
简略说一下该框架的特点：
- 简略、疾速，领有多种缓存策略；
- 缓存数据有两级：内存和磁盘，无需放心容量问题；
- 缓存数据会在虚拟机重启的过程中写入磁盘；
- 能够通过 RMI、可插入 API 等形式进行分布式缓存；
- 具备缓存和缓存管理器的侦听接口；
- 反对多缓存管理器实例，以及一个实例的多个缓存区域，并提供 Hibernate 的缓存实现；
EhCache 能够独自应用，但通常会与 Mybatis、Shiro 等三方类库联合应用。自己我的项目中应用 EhCache 就是联合 Shiro 来应用的。
除了长处，EhCache 也还有一些毛病。比方，十分占用磁盘空间，这是因为 DiskCache 的算法简略，只是对元素间接追加存储。这样尽管能够提高效率，但在应用频繁的零碎中，磁盘很快会满。
另外就是 不能保障数据安全，当然忽然 kill 掉 Java 过程时，可能会产生抵触。EhCache 解决抵触的办法是重建 Cache，这对 Cache 数据须要放弃时可能会产生影响。Cache 只是简略的减速，不能保证数据的平安。
EhCache 与 Redis
EhCache 间接在 JVM 中进行缓存，速度快，效率高。与 Redis 相比，操作简略、易用、高效，尽管 EhCache 也提供有缓存共享的计划，但对分布式集群的反对不太好，缓存共享实现麻烦。
Redis 是通过 Socket 拜访到缓存服务，效率比 EhCache 低，比数据库要快很多，解决集群和分布式缓存不便，有成熟的计划。
所以，如果是单体利用，或对缓存拜访要求很高，可思考采纳 EhCache；如果是大型零碎，存在缓存共享、分布式部署、缓存内容很大时，则倡议采纳 Redis。
EhCache 架构图
看一下 EhCache 的架构图，大略理解一下它由几局部组成。
Cache Replication 局部提供了缓存复制的机制，用于分布式环境。EhCache 最后是独立的本地缓存框架组件，在前期的倒退中，联合 Terracotta 服务阵列模型，能够反对分布式缓存集群，次要有 RMI、JGroups、JMS 和 Cache Server 等传播方式进行节点间通信。
In-process APIs 则提供了基于 JSR、JMX 等规范的反对，可能较好的兼容和移植，同时对各类对象有较欠缺的监控管理机制。
Network APIs 则对外提供了基于 RESTful API、JMS API、Cache Server 等形式的反对。
在应用过程中，须要关注的外围局部便是两头的 Core 局部了。它蕴含了外围的 API 和概念：
- CacheManager：缓存管理器，能够通过单例或者多例的形式创立，也是 Ehcache 的入口类。
- Cache：每个 CacheManager 能够治理多个 Cache，每个 Cache 能够采纳 hash 的形式治理多个 Element。所有 cache 都实现了 Ehcache 接口；
- Element：单条缓存数据的组成单位，用于寄存真正缓存内容的。
三者的治理能够用下图示意：
缓存过期策略
在架构图中还能够看到 Memory Store LRU、Memory Store LFU、Memory Store FIFO 等内存存储算法。也就是当缓存占用空间靠近临界值时，会采纳下面的淘汰策略来清理掉一部分数据。
EhCache 提供了三种淘汰算法：
- FIFO：First In First Out，先进先出。判断被存储的工夫，离目前最远的数据优先被淘汰。
- LRU：Least Recently Used，最近起码应用。判断最近被应用的工夫，目前最远的数据优先被淘汰。
- LFU：Least Frequently Used，最不常常应用。在一段时间内，数据被应用次数起码的，优先被淘汰。
Ehcache 采纳的是懒淘汰机制，每次往缓存放入数据时，都会存一个工夫，在读取时要和设置的工夫做 TTL 比拟来判断是否过期。
EhCache 实战解析
理解了下面的基础知识之后，来试验一下 EhCache 如何应用。其中 EhCache2.x 和 EhCache3.x 的应用差距较大。
这里采纳比拟新的 3.9.6 版本，不同的版本在 API 的应用上会有所差别。
基于 API 应用 EhCache
EhCache 提供了基于 API 和 xml 两种模式创立 CacheManger 和 Cache。先来看基于 API 的模式：
在 pom 文件中引入 EhCache 依赖：
<dependency>
<groupId>org.ehcache</groupId>
<artifactId>ehcache</artifactId>
<version>3.9.6</version>
</dependency> 创立并应用的代码如下：
public class EhCacheTest {
@Test
public void test() {
// 1、先创立一个 CacheManagerBuilder；// 2、应用 CacheManagerBuilder 创立一个预配置（pre-configured)缓存：第一个参数为别名，第二个参数用来配置 Cache；// 3、build 办法构建并初始化；build 中 true 参数示意进行初始化。CacheManager cacheManager = CacheManagerBuilder.newCacheManagerBuilder()
.withCache("preConfigured",
CacheConfigurationBuilder.newCacheConfigurationBuilder(Long.class, String.class,
ResourcePoolsBuilder.heap(100)).build())
.build(true);
// 取回在设定的 pre-configured，对于 key 和 value 值类型，要求是类型平安的，否则将抛出 ClassCastException 异样。Cache<Long, String> preConfigured = cacheManager.getCache("preConfigured", Long.class, String.class);
System.out.println("从缓存中获取 key 为 preConfigured：" + preConfigured);
// 依据需要，通过 CacheManager 创立出新的 Cache。实例化和残缺实例化的 Cache 将通过 CacheManager.getCache API 返回。Cache<Long, String> myCache = cacheManager.createCache("myCache",
CacheConfigurationBuilder.newCacheConfigurationBuilder(Long.class, String.class,
ResourcePoolsBuilder.heap(100)).build());
// 应用 put 办法存储数据
myCache.put(1L, "da one!");
// 应用 get 办法获取数据
String value = myCache.get(1L);
System.out.println("从缓存中获取 key 为 1L：" + value);
// close 办法将开释 CacheManager 所治理的缓存资源
cacheManager.close();}
}上述代码基于 API 的模式演示了如何创立 CacheManager 及 Cache，并对 Cache 进行设置和获取。
基于 XML 应用 EhCache
依赖 Jar 包不变，在 src/main/resources/ 目录下创立配置文件 ehcache.xml。
<config
xmlns:xsi='http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance'
xmlns='http://www.ehcache.org/v3'
xsi:schemaLocation="http://www.ehcache.org/v3 http://www.ehcache.org/schema/ehcache-core.xsd">
<cache alias="foo">
<key-type>java.lang.String</key-type>
<value-type>java.lang.String</value-type>
<resources>
<heap unit="entries">20</heap>
<offheap unit="MB">10</offheap>
</resources>
</cache>
<cache-template name="myDefaults">
<key-type>java.lang.Long</key-type>
<value-type>java.lang.String</value-type>
<heap unit="entries">200</heap>
</cache-template>
<cache alias="bar" uses-template="myDefaults">
<key-type>java.lang.Number</key-type>
</cache>
<cache alias="simpleCache" uses-template="myDefaults" />
</config>3.x 版本与 2.x 版本有所区别，在 xml 配置文件上非常明显。2.x 中以 ehcache 元素为根节点，而 3.x 则以 config 为根节点。
在上述 xml 中蕴含三局部：
- 一般缓存 cache-foo：别名为 foo 的缓存，缓存的 Key-Value 值类型均为 String。如果没有指定，默认就是 Object 类型。
- 缓存模板 cache-template：实现一个配置形象，以便在将来能够进行扩大；
- 基于缓存模板的 cache-bar：应用了 cache-template 模板 myDefaults，并且笼罩了 key-type 类型，myDefaults 的 key-type 是 Long 类型，笼罩后成了 Number 类型；
cache 中其余属性及元素：
- name 为名称；
- alias 为别名；
- key-type 为 key 的类型；
- value-type 为 value 的类型；
- heap 指定堆中可创立的实体格局，其中 unit=”entries”，示意前面的 20 是实体；
- offheap 示意在开始淘汰过期缓存项之前，能够调配多达 10M 的堆内存；
- uses-template 示意应用模板的名称；
当然，也能够通过 persistence 元素来配置缓存的目录等。其余属性的应用，大家能够缓缓摸索。
基于 Spring Boot 应用 EhCache
后面曾经提到，Spring 对缓存进行了反对，Spring Boot 也对缓存进行了主动配置的反对。上面就基于 Spring Boot 来实现 EhCache 的集成以及应用案例演示。
在 Spring Boot 中引入对应的 starter：
<!-- ehcache 依赖 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-cache</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.ehcache</groupId>
<artifactId>ehcache</artifactId>
<version>3.9.6</version>
</dependency>在 application.properties 中配置增加如下配置：
spring.cache.ehcache.config=ehcache.xml在 Spring Boot 启动类上增加 @EnableCaching 注解：
@EnableCaching
@SpringBootApplication
@MapperScan("com.secbro.mapper")
public class SpringBootMainApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(SpringBootMainApplication.class, args);
}
}创立一个用户缓存的实体类 Person：
@Data
public class Person {public Person(int id,String name){
this.id = id;
this.name = name;
}
private int id;
private String name;
}对应的 Service 办法实现：
public interface PersonService {Person getById(int id);
}
@Slf4j
@Service("personService")
public class PersonServiceImpl implements PersonService {@Cacheable(value = "personCache", key = "#id")
@Override
public Person getById(int id) {log.info("查问 id={}的用户", id);
if (id == 1) {return new Person(1, "Tom");
} else if (id == 2) {return new Person(2, "Jim");
}
return new Person(3, "Other");
}
}通过 Spring 提供 @Cacheable 注解指定了缓存的名称为 personCache，key 为 id。在办法内打印日志，如果调用到办法内，则会打印。
编写单元测试类：
@Slf4j
@SpringBootTest
@TestMethodOrder(MethodOrderer.OrderAnnotation.class)
class PersonServiceTest {
@Resource
private PersonService personService;
@org.junit.jupiter.api.Order(1)
@Test
void testCache() throws InterruptedException {log.info("第 1 次查问 id= 1 的数据");
personService.getById(1);
log.info("第 2 次查问 id= 1 的数据");
personService.getById(1);
Thread.sleep(3000);
}
}两次调用对应的办法，打印日志如下：
c.s.s.PersonServiceTest : 第 1 次查问 id= 1 的数据
c.s.s.i.PersonServiceImpl : 查问 id= 1 的用户
c.s.s.PersonServiceTest : 第 2 次查问 id= 1 的数据能够看到，第一进入办法内进行查问，第二次便走了缓存。
对于 Spring 提供的 cache 注解的应用还有很多应用办法和场景，这里就不再开展了。
小结
因为工作恰好用到该技术，就钻研并写成文章带大家领略了 EhCache 的基本知识、技术架构、应用场景、API 应用以及基于 Spring Boot 的集成。整体而言，算是入门级别的，大家能够在此基础上进一步学习扩大。至于 EhCache 对分布式的反对局部，本文并未波及，次要起因是应用起来并没那么好用，如果感兴趣的话可自行钻研。
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