spring-boot整合ehcache实现缓存机制

EhCache 是一个纯Java的进程内缓存框架，具有快速、精干等特点，是Hibernate中默认的CacheProvider。

ehcache提供了多种缓存策略，主要分为内存和磁盘两级，所以无需担心容量问题。

spring-boot是一个快速的集成框架，其设计目的是用来简化新Spring应用的初始搭建以及开发过程。该框架使用了特定的方式来进行配置，从而使开发人员不再需要定义样板化的配置。

由于spring-boot无需任何样板化的配置文件，所以spring-boot集成一些其他框架时会有略微的不同。

1.spring-boot是一个通过maven管理的jar包的框架，集成ehcache需要的依赖如下

<dependency>
     <groupId>org.springframework</groupId>
     <artifactId>spring-context-support</artifactId>
</dependency>
<dependency>
      <groupId>net.sf.ehcache</groupId>
      <artifactId>ehcache</artifactId>
      <version>2.8.3</version>
</dependency>

2.使用ehcache，我们需要一个ehcache.xml来定义一些cache的属性。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:noNamespaceSchemaLocation="http://ehcache.org/ehcache.xsd"
  updateCheck="false">
          <diskStore path="java.io.tmpdir/Tmp_EhCache" />
           <defaultCache eternal="false" maxElementsInMemory="1000" overflowToDisk="false" diskPersistent="false"
    timeToIdleSeconds="0" timeToLiveSeconds="600" memoryStoreEvictionPolicy="LRU" />

            <cache name="demo" eternal="false" maxElementsInMemory="100" overflowToDisk="false" diskPersistent="false"
    timeToIdleSeconds="0" timeToLiveSeconds="300" memoryStoreEvictionPolicy="LRU" />

</ehcache>

解释下这个xml文件中的标签。

　　(1).diskStore： 为缓存路径，ehcache分为内存和磁盘两级，此属性定义磁盘的缓存位置。参数解释如下：　　　　
         　　　　user.home – 用户主目录
        　　　 　user.dir  – 用户当前工作目录
       　　　　  java.io.tmpdir – 默认临时文件路径

　　(2).defaultCache：默认缓存策略，当ehcache找不到定义的缓存时，则使用这个缓存策略。只能定义一个。

(3).cache：自定缓存策略，为自定义的缓存策略。参数解释如下：

　　　 cache元素的属性： 
 
            name：缓存名称 
                
           
maxElementsInMemory：内存中最大缓存对象数 
                
           
maxElementsOnDisk：硬盘中最大缓存对象数，若是0表示无穷大 
                
            eternal：true表示对象永不过期，此时会忽略timeToIdleSeconds和timeToLiveSeconds属性，默认为false
               
           
overflowToDisk：true表示当内存缓存的对象数目达到了maxElementsInMemory界限后，会把溢出的对象写到硬盘缓存中。注意：如果缓存的对象要写入到硬盘中的话，则该对象必须实现了Serializable接口才行。 
                
           
diskSpoolBufferSizeMB：磁盘缓存区大小，默认为30MB。每个Cache都应该有自己的一个缓存区。               
           
diskPersistent：是否缓存虚拟机重启期数据 
                
           
diskExpiryThreadIntervalSeconds：磁盘失效线程运行时间间隔，默认为120秒     
           
timeToIdleSeconds： 设定允许对象处于空闲状态的最长时间，以秒为单位。当对象自从最近一次被访问后，如果处于空闲状态的时间超过了timeToIdleSeconds属性值，这个对象就会过期，EHCache将把它从缓存中清空。只有当eternal属性为false，该属性才有效。如果该属性值为0，则表示对象可以无限期地处于空闲状态 
                
           
timeToLiveSeconds：设定对象允许存在于缓存中的最长时间，以秒为单位。当对象自从被存放到缓存中后，如果处于缓存中的时间超过了 timeToLiveSeconds属性值，这个对象就会过期，EHCache将把它从缓存中清除。只有当eternal属性为false，该属性才有效。如果该属性值为0，则表示对象可以无限期地存在于缓存中。timeToLiveSeconds必须大于timeToIdleSeconds属性，才有意义     
           
memoryStoreEvictionPolicy：当达到maxElementsInMemory限制时，Ehcache将会根据指定的策略去清理内存。可选策略有：LRU（最近最少使用，默认策略）、FIFO（先进先出）、LFU（最少访问次数）。

3.将ehcache的管理器暴露给spring的上下文容器，

@Configuration
// 标注启动了缓存
@EnableCaching
public class CacheConfiguration {

    /*
     * ehcache 主要的管理器
     */
    @Bean(name = "appEhCacheCacheManager")
    public EhCacheCacheManager ehCacheCacheManager(EhCacheManagerFactoryBean bean){
        return new EhCacheCacheManager (bean.getObject ());
    }

    /*
     * 据shared与否的设置,Spring分别通过CacheManager.create()或new CacheManager()方式来创建一个ehcache基地.
     */
    @Bean
    public EhCacheManagerFactoryBean ehCacheManagerFactoryBean(){
        EhCacheManagerFactoryBean cacheManagerFactoryBean = new EhCacheManagerFactoryBean ();
        cacheManagerFactoryBean.setConfigLocation (new ClassPathResource ("conf/ehcache-app.xml"));
        cacheManagerFactoryBean.setShared (true);
        return cacheManagerFactoryBean;
    }
}

@Configuration：为spring-boot注解，主要标注此为配置类，优先扫描。

@Bean：向spring容器中加入bean。

至此所有的配置都做好了，通过spring-boot进行集成框架就是这么简单。

4.使用ehcache

　使用ehcache主要通过spring的缓存机制，上面我们将spring的缓存机制使用了ehcache进行实现，所以使用方面就完全使用spring缓存机制就行了。
　　　　具体牵扯到几个注解：

　　　　@Cacheable：负责将方法的返回值加入到缓存中，参数3
　　　　@CacheEvict：负责清除缓存，参数4

　　　　　参数解释：

　　　　value：缓存位置名称，不能为空，如果使用EHCache，就是ehcache.xml中声明的cache的name
　　　　key：缓存的key，默认为空，既表示使用方法的参数类型及参数值作为key，支持SpEL
　　　　condition：触发条件，只有满足条件的情况才会加入缓存，默认为空，既表示全部都加入缓存，支持SpEL

　　　　allEntries：CacheEvict参数，true表示清除value中的全部缓存，默认为false

　　Cache注解详解
　　　　@CacheConfig：主要用于配置该类中会用到的一些共用的缓存配置。在这里@CacheConfig(cacheNames = "users")：配置了该数据访问对象中返回的内容将存储于名为users的缓存对象中，我们也可以不使用该注解，直接通过@Cacheable自己配置缓存集的名字来定义。
　　　　@Cacheable：配置了findByName函数的返回值将被加入缓存。同时在查询时，会先从缓存中获取，若不存在才再发起对数据库的访问。该注解主要有下面几个参数：
　　　　value、cacheNames：两个等同的参数（cacheNames为Spring 4新增，作为value的别名），用于指定缓存存储的集合名。由于Spring 4中新增了@CacheConfig，因此在Spring 3中原本必须有的value属性，也成为非必需项了
　　　　key：缓存对象存储在Map集合中的key值，非必需，缺省按照函数的所有参数组合作为key值，若自己配置需使用SpEL表达式，比如：@Cacheable(key = "#p0")：使用函数第一个参数作为缓存的key值，更多关于SpEL表达式的详细内容可参考官方文档
　　　　condition：缓存对象的条件，非必需，也需使用SpEL表达式，只有满足表达式条件的内容才会被缓存，比如：@Cacheable(key = "#p0", condition = "#p0.length() < 3")，表示只有当第一个参数的长度小于3的时候才会被缓存，若做此配置上面的AAA用户就不会被缓存，读者可自行实验尝试。
　　　　unless：另外一个缓存条件参数，非必需，需使用SpEL表达式。它不同于condition参数的地方在于它的判断时机，该条件是在函数被调用之后才做判断的，所以它可以通过对result进行判断。
　　　　keyGenerator：用于指定key生成器，非必需。若需要指定一个自定义的key生成器，我们需要去实现org.springframework.cache.interceptor.KeyGenerator接口，并使用该参数来指定。需要注意的是：该参数与key是互斥的
　　　　cacheManager：用于指定使用哪个缓存管理器，非必需。只有当有多个时才需要使用
　　　　cacheResolver：用于指定使用那个缓存解析器，非必需。需通过org.springframework.cache.interceptor.CacheResolver接口来实现自己的缓存解析器，并用该参数指定
　　　　除了这里用到的两个注解之外，还有下面几个核心注解：
　　　　@CachePut：配置于函数上，能够根据参数定义条件来进行缓存，它与@Cacheable不同的是，它每次都会真是调用函数，所以主要用于数据新增和修改操作上。它的参数与@Cacheable类似，具体功能可参考上面对@Cacheable参数的解析
　　　　@CacheEvict：配置于函数上，通常用在删除方法上，用来从缓存中移除相应数据。除了同@Cacheable一样的参数之外，它还有下面两个参数：
　　　　allEntries：非必需，默认为false。当为true时，会移除所有数据
　　　　beforeInvocation：非必需，默认为false，会在调用方法之后移除数据。当为true时，会在调用方法之前移除数据。

为了可以更好的观察，缓存的存储，我们可以在在代码中注入cacheManager。

　　@Autowired
　　private CacheManager cacheManager;

使用debug模式运行，观察cacheManager中的缓存集users以及其中的User对象的缓存加深理解。

　　不多说，直接上代码：

@Service
public class CacheDemoServiceImpl implements CacheDemoService {

    /**
     * 缓存的key
     */
    public static final String THING_ALL_KEY   = "\"thing_all\"";
    /**
     * value属性表示使用哪个缓存策略，缓存策略在ehcache.xml
     */
    public static final String DEMO_CACHE_NAME = "demo";

    @CacheEvict(value = DEMO_CACHE_NAME,key = THING_ALL_KEY)
    @Override
    public void create(Thing thing){
        Long id = getNextId ();
        thing.setId (id);
        data.put (id, thing);
    } 

     @Cacheable(value = DEMO_CACHE_NAME,key = "#thing.getId()+'thing'")
    @Override
    public Thing findById(Long id){
        System.err.println ("没有走缓存！" + id);
        return data.get (id);
    }

      @Cacheable(value = DEMO_CACHE_NAME,key = THING_ALL_KEY)
    @Override
    public List<Thing> findAll(){
        return Lists.newArrayList (data.values ());
    }

    @Override
    @CachePut(value = DEMO_CACHE_NAME,key = "#thing.getId()+'thing'")
    @CacheEvict(value = DEMO_CACHE_NAME,key = THING_ALL_KEY)
    public Thing update(Thing thing){
        System.out.println (thing);
        data.put (thing.getId (), thing);
        return thing;
    }

    @CacheEvict(value = DEMO_CACHE_NAME)
    @Override
    public void delete(Long id){
        data.remove (id);
    }
}