本篇文章給大家分享的是有關(guān)ehcache緩存框架的特性有哪些,小編覺(jué)得挺實(shí)用的,因此分享給大家學(xué)習(xí),希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲,話(huà)不多說(shuō),跟著小編一起來(lái)看看吧。
Ehcache是現(xiàn)在最流行的純Java開(kāi)源緩存框架,配置簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)清晰、功能強(qiáng)大,其特性有以下幾點(diǎn):
1、快速輕量
過(guò)去幾年,諸多測(cè)試表明Ehcache是最快的Java緩存之一。
Ehcache的線(xiàn)程機(jī)制是為大型高并發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的。
大量性能測(cè)試用例保證Ehcache在不同版本間性能表現(xiàn)得一致性。
很多用戶(hù)都不知道他們正在用Ehcache,因?yàn)椴恍枰裁刺貏e的配置。
API易于使用,這就很容易部署上線(xiàn)和運(yùn)行。
很小的jar包,Ehcache 2.2.3才668kb。
最小的依賴(lài):唯一的依賴(lài)就是SLF4J了。
2、伸縮性
緩存在內(nèi)存和磁盤(pán)存儲(chǔ)可以伸縮到數(shù)G,Ehcache為大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)做過(guò)優(yōu)化。
大內(nèi)存的情況下,所有進(jìn)程可以支持?jǐn)?shù)百G的吞吐。
為高并發(fā)和大型多CPU服務(wù)器做優(yōu)化。
線(xiàn)程安全和性能總是一對(duì)矛盾,Ehcache的線(xiàn)程機(jī)制設(shè)計(jì)采用了Doug Lea的想法來(lái)獲得較高的性能。
單臺(tái)虛擬機(jī)上支持多緩存管理器。
通過(guò)Terracotta服務(wù)器矩陣,可以伸縮到數(shù)百個(gè)節(jié)點(diǎn)。
3、靈活性
Ehcache 1.2具備對(duì)象API接口和可序列化API接口。
不能序列化的對(duì)象可以使用除磁盤(pán)存儲(chǔ)外Ehcache的所有功能。
除了元素的返回方法以外,API都是統(tǒng)一的。只有這兩個(gè)方法不一致:getObjectValue和getKeyValue。這就使得緩存對(duì)象、序列化對(duì)象來(lái)獲取新的特性這個(gè)過(guò)程很簡(jiǎn)單。
支持基于Cache和基于Element的過(guò)期策略,每個(gè)Cache的存活時(shí)間都是可以設(shè)置和控制的。
提供了LRU、LFU和FIFO緩存淘汰算法,Ehcache 1.2引入了最少使用和先進(jìn)先出緩存淘汰算法,構(gòu)成了完整的緩存淘汰算法。
提供內(nèi)存和磁盤(pán)存儲(chǔ),Ehcache和大多數(shù)緩存解決方案一樣,提供高性能的內(nèi)存和磁盤(pán)存儲(chǔ)。
動(dòng)態(tài)、運(yùn)行時(shí)緩存配置,存活時(shí)間、空閑時(shí)間、內(nèi)存和磁盤(pán)存放緩存的大數(shù)目都是可以在運(yùn)行時(shí)修改的。
4、標(biāo)準(zhǔn)支持
Ehcache提供了對(duì)JSR107 JCACHE API最完整的實(shí)現(xiàn)。因?yàn)镴CACHE在發(fā)布以前,Ehcache的實(shí)現(xiàn)(如net.sf.jsr107cache)已經(jīng)發(fā)布了。
實(shí)現(xiàn)JCACHE API有利于到未來(lái)其他緩存解決方案的可移植性。
Ehcache的維護(hù)者Greg Luck,正是JSR107的專(zhuān)家委員會(huì)委員。
5、可擴(kuò)展性
監(jiān)聽(tīng)器可以插件化。Ehcache 1.2提供了CacheManagerEventListener和CacheEventListener接口,實(shí)現(xiàn)可以插件化,并且可以在ehcache.xml里配置。
節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn),冗余器和監(jiān)聽(tīng)器都可以插件化。
分布式緩存,從Ehcache 1.2開(kāi)始引入,包含了一些權(quán)衡的選項(xiàng)。Ehcache的團(tuán)隊(duì)相信沒(méi)有什么是萬(wàn)能的配置。
實(shí)現(xiàn)者可以使用內(nèi)建的機(jī)制或者完全自己實(shí)現(xiàn),因?yàn)橛型暾牟寮_(kāi)發(fā)指南。
緩存的可擴(kuò)展性可以插件化。創(chuàng)建你自己的緩存擴(kuò)展,它可以持有一個(gè)緩存的引用,并且綁定在緩存的生命周期內(nèi)。
緩存加載器可以插件化。創(chuàng)建你自己的緩存加載器,可以使用一些異步方法來(lái)加載數(shù)據(jù)到緩存里面。
緩存異常處理器可以插件化。創(chuàng)建一個(gè)異常處理器,在異常發(fā)生的時(shí)候,可以執(zhí)行某些特定操作。
6、應(yīng)用持久化
在VM重啟后,持久化到磁盤(pán)的存儲(chǔ)可以復(fù)原數(shù)據(jù)。
Ehcache是第一個(gè)引入緩存數(shù)據(jù)持久化存儲(chǔ)的開(kāi)源Java緩存框架。緩存的數(shù)據(jù)可以在機(jī)器重啟后從磁盤(pán)上重新獲得。
根據(jù)需要將緩存刷到磁盤(pán)。將緩存條目刷到磁盤(pán)的操作可以通過(guò)cache.flush()方法來(lái)執(zhí)行,這大大方便了Ehcache的使用。
7、監(jiān)聽(tīng)器
緩存管理器監(jiān)聽(tīng)器。允許注冊(cè)實(shí)現(xiàn)了CacheManagerEventListener接口的監(jiān)聽(tīng)器:
notifyCacheAdded()
notifyCacheRemoved()
緩存事件監(jiān)聽(tīng)器。允許注冊(cè)實(shí)現(xiàn)了CacheEventListener接口的監(jiān)聽(tīng)器,它提供了許多對(duì)緩存事件發(fā)生后的處理機(jī)制:
notifyElementRemoved/Put/Updated/Expired
8、開(kāi)啟JMX
Ehcache的JMX功能是默認(rèn)開(kāi)啟的,你可以監(jiān)控和管理如下的MBean:
CacheManager、Cache、CacheConfiguration、CacheStatistics
9、分布式緩存
從Ehcache 1.2開(kāi)始,支持高性能的分布式緩存,兼具靈活性和擴(kuò)展性。
分布式緩存的選項(xiàng)包括:
通過(guò)Terracotta的緩存集群:設(shè)定和使用Terracotta模式的Ehcache緩存。緩存發(fā)現(xiàn)是自動(dòng)完成的,并且有很多選項(xiàng)可以用來(lái)調(diào)試緩存行為和性能。
使用RMI、JGroups或者JMS來(lái)冗余緩存數(shù)據(jù):節(jié)點(diǎn)可以通過(guò)多播或發(fā)現(xiàn)者手動(dòng)配置。狀態(tài)更新可以通過(guò)RMI連接來(lái)異步或者同步完成。
Custom:一個(gè)綜合的插件機(jī)制,支持發(fā)現(xiàn)和復(fù)制的能力。
可用的緩存復(fù)制選項(xiàng)。支持的通過(guò)RMI、JGroups或JMS進(jìn)行的異步或同步的緩存復(fù)制。
可靠的分發(fā):使用TCP的內(nèi)建分發(fā)機(jī)制。
節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn):節(jié)點(diǎn)可以手動(dòng)配置或者使用多播自動(dòng)發(fā)現(xiàn),并且可以自動(dòng)添加和移除節(jié)點(diǎn)。對(duì)于多播阻塞的情況下,手動(dòng)配置可以很好地控制。
分布式緩存可以任意時(shí)間加入或者離開(kāi)集群。緩存可以配置在初始化的時(shí)候執(zhí)行引導(dǎo)程序員。
BootstrapCacheLoaderFactory抽象工廠,實(shí)現(xiàn)了BootstrapCacheLoader接口(RMI實(shí)現(xiàn))。
緩存服務(wù)端。Ehcache提供了一個(gè)Cache Server,一個(gè)war包,為絕大多數(shù)web容器或者是獨(dú)立的服務(wù)器提供支持。
緩存服務(wù)端有兩組API:面向資源的RESTful,還有就是SOAP。客戶(hù)端沒(méi)有實(shí)現(xiàn)語(yǔ)言的限制。
RESTful緩存服務(wù)器:Ehcached的實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格遵循RESTful面向資源的架構(gòu)風(fēng)格。
SOAP緩存服務(wù)端:Ehcache RESTFul Web Services API暴露了單例的CacheManager,他能在ehcache.xml或者IoC容器里面配置。
標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)端包含了內(nèi)嵌的Glassfish web容器。它被打成了war包,可以任意部署到支持Servlet 2.5的web容器內(nèi)。Glassfish V2/3、Tomcat 6和Jetty 6都已經(jīng)經(jīng)過(guò)了測(cè)試。
10、搜索
標(biāo)準(zhǔn)分布式搜索使用了流式查詢(xún)接口的方式,請(qǐng)參閱文檔。
11、Java EE和應(yīng)用緩存
為普通緩存場(chǎng)景和模式提供高質(zhì)量的實(shí)現(xiàn)。
阻塞緩存:它的機(jī)制避免了復(fù)制進(jìn)程并發(fā)操作的問(wèn)題。
SelfPopulatingCache在緩存一些開(kāi)銷(xiāo)昂貴操作時(shí)顯得特別有用,它是一種針對(duì)讀優(yōu)化的緩存。它不需要調(diào)用者知道緩存元素怎樣被返回,也支持在不阻塞讀的情況下刷新緩存條目。
CachingFilter:一個(gè)抽象、可擴(kuò)展的cache filter。
SimplePageCachingFilter:用于緩存基于request URI和Query String的頁(yè)面。它可以根據(jù)HTTP request header的值來(lái)選擇采用或者不采用gzip壓縮方式將頁(yè)面發(fā)到瀏覽器端。你可以用它來(lái)緩存整個(gè)Servlet頁(yè)面,無(wú)論你采用的是JSP、velocity,或者其他的頁(yè)面渲染技術(shù)。
SimplePageFragmentCachingFilter:緩存頁(yè)面片段,基于request URI和Query String。在JSP中使用jsp:include標(biāo)簽包含。
已經(jīng)使用Orion和Tomcat測(cè)試過(guò),兼容Servlet 2.3、Servlet 2.4規(guī)范。
Cacheable命令:這是一種老的命令行模式,支持異步行為、容錯(cuò)。
兼容Hibernate,兼容Google App Engine。
基于JTA的事務(wù)支持,支持事務(wù)資源管理,二階段提交和回滾,以及本地事務(wù)。
12、開(kāi)源協(xié)議
Apache 2.0 license
二、Ehcache的加載模塊列表,他們都是獨(dú)立的庫(kù),每個(gè)都為Ehcache添加新的功能,可以在此下載:
ehcache-core:API,標(biāo)準(zhǔn)緩存引擎,RMI復(fù)制和Hibernate支持
ehcache:分布式Ehcache,包括Ehcache的核心和Terracotta的庫(kù)
ehcache-monitor:企業(yè)級(jí)監(jiān)控和管理
ehcache-web:為Java Servlet Container提供緩存、gzip壓縮支持的filters
ehcache-jcache:JSR107 JCACHE的實(shí)現(xiàn)
ehcache-jgroupsreplication:使用JGroup的復(fù)制
ehcache-jmsreplication:使用JMS的復(fù)制
ehcache-openjpa:OpenJPA插件
ehcache-server:war內(nèi)部署或者單獨(dú)部署的RESTful cache server
ehcache-unlockedreadsview:允許Terracotta cache的無(wú)鎖讀
ehcache-debugger:記錄RMI分布式調(diào)用事件
Ehcache for Ruby:Jruby and Rails支持
Ehcache的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概覽:
三、核心定義:
cache manager:緩存管理器,以前是只允許單例的,不過(guò)現(xiàn)在也可以多實(shí)例了
cache:緩存管理器內(nèi)可以放置若干cache,存放數(shù)據(jù)的實(shí)質(zhì),所有cache都實(shí)現(xiàn)了Ehcache接口
element:?jiǎn)螚l緩存數(shù)據(jù)的組成單位
system of record(SOR):可以取到真實(shí)數(shù)據(jù)的組件,可以是真正的業(yè)務(wù)邏輯、外部接口調(diào)用、存放真實(shí)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)等等,緩存就是從SOR中讀取或者寫(xiě)入到SOR中去的。
代碼示例:
CacheManager manager = CacheManager.newInstance("src/config/ehcache.xml"); manager.addCache("testCache"); Cache test = singletonManager.getCache("testCache"); test.put(new Element("key1", "value1")); manager.shutdown();
當(dāng)然,也支持這種類(lèi)似DSL的配置方式,配置都是可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)修改的:
Cache testCache = new Cache( new CacheConfiguration("testCache", maxElements) .memoryStoreEvictionPolicy(MemoryStoreEvictionPolicy.LFU) .overflowToDisk(true) .eternal(false) .timeToLiveSeconds(60) .timeToIdleSeconds(30) .diskPersistent(false) .diskExpiryThreadIntervalSeconds(0));
事務(wù)的例子:
Ehcache cache = cacheManager.getEhcache("xaCache"); transactionManager.begin(); try { Element e = cache.get(key); Object result = complexService.doStuff(element.getValue()); cache.put(new Element(key, result)); complexService.doMoreStuff(result); transactionManager.commit(); } catch (Exception e) { transactionManager.rollback(); }
四、一致性模型:
說(shuō)到一致性,數(shù)據(jù)庫(kù)的一致性是怎樣的?不妨先來(lái)回顧一下數(shù)據(jù)庫(kù)的幾個(gè)隔離級(jí)別:
未提交讀(Read Uncommitted):在讀數(shù)據(jù)時(shí)不會(huì)檢查或使用任何鎖。因此,在這種隔離級(jí)別中可能讀取到?jīng)]有提交的數(shù)據(jù)。會(huì)出現(xiàn)臟讀、不可重復(fù)讀、幻象讀。
已提交讀(Read Committed):只讀取提交的數(shù)據(jù)并等待其他事務(wù)釋放排他鎖。讀數(shù)據(jù)的共享鎖在讀操作完成后立即釋放。已提交讀是數(shù)據(jù)庫(kù)的默認(rèn)隔離級(jí)別。會(huì)出現(xiàn)不可重復(fù)讀、幻象讀。
可重復(fù)讀(Repeatable Read):像已提交讀級(jí)別那樣讀數(shù)據(jù),但會(huì)保持共享鎖直到事務(wù)結(jié)束。會(huì)出現(xiàn)幻象讀。
可序列化(Serializable):工作方式類(lèi)似于可重復(fù)讀。但它不僅會(huì)鎖定受影響的數(shù)據(jù),還會(huì)鎖定這個(gè)范圍,這就阻止了新數(shù)據(jù)插入查詢(xún)所涉及的范圍。
基于以上,再來(lái)對(duì)比思考下面的一致性模型:
1、強(qiáng)一致性模型:系統(tǒng)中的某個(gè)數(shù)據(jù)被成功更新(事務(wù)成功返回)后,后續(xù)任何對(duì)該數(shù)據(jù)的讀取操作都得到更新后的值。這是傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)提供的一致性模型,也是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)深受人們喜愛(ài)的原因之一。強(qiáng)一致性模型下的性能消耗通常是大的。
2、弱一致性模型:系統(tǒng)中的某個(gè)數(shù)據(jù)被更新后,后續(xù)對(duì)該數(shù)據(jù)的讀取操作得到的不一定是更新后的值,這種情況下通常有個(gè)“不一致性時(shí)間窗口”存在:即數(shù)據(jù)更新完成后在經(jīng)過(guò)這個(gè)時(shí)間窗口,后續(xù)讀取操作就能夠得到更新后的值。
3、最終一致性模型:屬于弱一致性的一種,即某個(gè)數(shù)據(jù)被更新后,如果該數(shù)據(jù)后續(xù)沒(méi)有被再次更新,那么最終所有的讀取操作都會(huì)返回更新后的值。
最終一致性模型包含如下幾個(gè)必要屬性,都比較好理解:
讀寫(xiě)一致:某線(xiàn)程A,更新某條數(shù)據(jù)以后,后續(xù)的訪問(wèn)全部都能取得更新后的數(shù)據(jù)。
會(huì)話(huà)內(nèi)一致:它本質(zhì)上和上面那一條是一致的,某用戶(hù)更改了數(shù)據(jù),只要會(huì)話(huà)還存在,后續(xù)他取得的所有數(shù)據(jù)都必須是更改后的數(shù)據(jù)。
單調(diào)讀一致:如果一個(gè)進(jìn)程可以看到當(dāng)前的值,那么后續(xù)的訪問(wèn)不能返回之前的值。
單調(diào)寫(xiě)一致:對(duì)同一進(jìn)程內(nèi)的寫(xiě)行為必須是保序的,否則,寫(xiě)完畢的結(jié)果就是不可預(yù)期的了。
4、Bulk Load:這種模型是基于批量加載數(shù)據(jù)到緩存里面的場(chǎng)景而優(yōu)化的,沒(méi)有引入鎖和常規(guī)的淘汰算法這些降低性能的東西,它和最終一致性模型很像,但是有批量、高速寫(xiě)和弱一致性保證的機(jī)制。
這樣幾個(gè)API也會(huì)影響到一致性的結(jié)果:
1、顯式鎖(Explicit Locking):如果我們本身就配置為強(qiáng)一致性,那么自然所有的緩存操作都具備事務(wù)性質(zhì)。而如果我們配置成最終一致性時(shí),再在外部使用顯式鎖API,也可以達(dá)到事務(wù)的效果。當(dāng)然這樣的鎖可以控制得更細(xì)粒度,但是依然可能存在競(jìng)爭(zhēng)和線(xiàn)程阻塞。
2、無(wú)鎖可讀取視圖(UnlockedReadsView):一個(gè)允許臟讀的decorator,它只能用在強(qiáng)一致性的配置下,它通過(guò)申請(qǐng)一個(gè)特殊的寫(xiě)鎖來(lái)比完全的強(qiáng)一致性配置提升性能。
舉例如下,xml配置為強(qiáng)一致性模型:
<cache name="myCache" maxElementsInMemory="500" eternal="false" overflowToDisk="false" <terracotta clustered="true" consistency="strong" /> </cache>
但是使用UnlockedReadsView:
Cache cache = cacheManager.getEhcache("myCache"); UnlockedReadsView unlockedReadsView = new UnlockedReadsView(cache, "myUnlockedCache");
3、原子方法(Atomic methods):方法執(zhí)行是原子化的,即CAS操作(Compare and Swap)。CAS最終也實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)一致性的效果,但不同的是,它是采用樂(lè)觀鎖而不是悲觀鎖來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在樂(lè)觀鎖機(jī)制下,更新的操作可能不成功,因?yàn)樵谶@過(guò)程中可能會(huì)有其他線(xiàn)程對(duì)同一條數(shù)據(jù)進(jìn)行變更,那么在失敗后需要重新執(zhí)行更新操作?,F(xiàn)代的CPU都支持CAS原語(yǔ)了。
cache.putIfAbsent(Element element); cache.replace(Element oldOne, Element newOne); cache.remove(Element);
五、緩存拓?fù)漕?lèi)型:
1、獨(dú)立緩存(Standalone Ehcache):這樣的緩存應(yīng)用節(jié)點(diǎn)都是獨(dú)立的,互相不通信。
2、分布式緩存(Distributed Ehcache):數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在Terracotta的服務(wù)器陣列(Terracotta Server Array,TSA)中,但是最近使用的數(shù)據(jù),可以存儲(chǔ)在各個(gè)應(yīng)用節(jié)點(diǎn)中。
邏輯視角:
L1緩存就在各個(gè)應(yīng)用節(jié)點(diǎn)上,而L2緩存則放在Cache Server陣列中。
組網(wǎng)視角:
模型存儲(chǔ)視角:
L1級(jí)緩存是沒(méi)有持久化存儲(chǔ)的。另外,從緩存數(shù)據(jù)量上看,server端遠(yuǎn)大于應(yīng)用節(jié)點(diǎn)。
3、復(fù)制式緩存(Replicated Ehcache):緩存數(shù)據(jù)時(shí)同時(shí)存放在多個(gè)應(yīng)用節(jié)點(diǎn)的,數(shù)據(jù)復(fù)制和失效的事件以同步或者異步的形式在各個(gè)集群節(jié)點(diǎn)間傳播。上述事件到來(lái)時(shí),會(huì)阻塞寫(xiě)線(xiàn)程的操作。在這種模式下,只有弱一致性模型。
它有如下幾種事件傳播機(jī)制:RMI、JGroups、JMS和Cache Server。
RMI模式下,所有節(jié)點(diǎn)全部對(duì)等:
JGroup模式:可以配置單播或者多播,協(xié)議棧和配置都非常靈活。
<cacheManagerPeerProviderFactory class="net.sf.ehcache.distribution.jgroups.JGroupsCacheManagerPeerProviderFactory" properties="connect=UDP(mcast_addr=231.12.21.132;mcast_port=45566;):PING: MERGE2:FD_SOCK:VERIFY_SUSPECT:pbcast.NAKACK:UNICAST:pbcast.STABLE:FRAG:pbcast.GMS" propertySeparator="::" />
JMS模式:這種模式的核心就是一個(gè)消息隊(duì)列,每個(gè)應(yīng)用節(jié)點(diǎn)都訂閱預(yù)先定義好的主題,同時(shí),節(jié)點(diǎn)有元素更新時(shí),也會(huì)發(fā)布更新元素到主題中去。JMS規(guī)范實(shí)現(xiàn)者上,Open MQ和Active MQ這兩個(gè),Ehcache的兼容性都已經(jīng)測(cè)試過(guò)。
Cache Server模式:這種模式下存在主從節(jié)點(diǎn),通信可以通過(guò)RESTful的API或者SOAP。
無(wú)論上面哪個(gè)模式,更新事件又可以分為updateViaCopy或updateViaInvalidate,后者只是發(fā)送一個(gè)過(guò)期消息,效率要高得多。
復(fù)制式緩存容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致的問(wèn)題,如果這成為一個(gè)問(wèn)題,可以考慮使用數(shù)據(jù)同步分發(fā)的機(jī)制。
即便不采用分布式緩存和復(fù)制式緩存,依然會(huì)出現(xiàn)一些不好的行為,比如:
緩存漂移(Cache Drift):每個(gè)應(yīng)用節(jié)點(diǎn)只管理自己的緩存,在更新某個(gè)節(jié)點(diǎn)的時(shí)候,不會(huì)影響到其他的節(jié)點(diǎn),這樣數(shù)據(jù)之間可能就不同步了。這在web會(huì)話(huà)數(shù)據(jù)緩存中情況尤甚。
數(shù)據(jù)庫(kù)瓶頸(Database Bottlenecks ):對(duì)于單實(shí)例的應(yīng)用來(lái)說(shuō),緩存可以保護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的讀風(fēng)暴;但是,在集群的環(huán)境下,每一個(gè)應(yīng)用節(jié)點(diǎn)都要定期保持?jǐn)?shù)據(jù)最新,節(jié)點(diǎn)越多,要維持這樣的情況對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的開(kāi)銷(xiāo)也越大。
六、存儲(chǔ)方式:
1、堆內(nèi)存儲(chǔ):速度快,但是容量有限。
2、堆外(OffHeapStore)存儲(chǔ):被稱(chēng)為BigMemory,只在企業(yè)版本的Ehcache中提供,原理是利用nio的DirectByteBuffers實(shí)現(xiàn),比存儲(chǔ)到磁盤(pán)上快,而且完全不受GC的影響,可以保證響應(yīng)時(shí)間的穩(wěn)定性;但是direct buffer的在分配上的開(kāi)銷(xiāo)要比heap buffer大,而且要求必須以字節(jié)數(shù)組方式存儲(chǔ),因此對(duì)象必須在存儲(chǔ)過(guò)程中進(jìn)行序列化,讀取則進(jìn)行反序列化操作,它的速度大約比堆內(nèi)存儲(chǔ)慢一個(gè)數(shù)量級(jí)。
(注:direct buffer不受GC影響,但是direct buffer歸屬的的JAVA對(duì)象是在堆上且能夠被GC回收的,一旦它被回收,JVM將釋放direct buffer的堆外空間。)
3、磁盤(pán)存儲(chǔ)。
七、緩存使用模式:
cache-aside:直接操作。先詢(xún)問(wèn)cache某條緩存數(shù)據(jù)是否存在,存在的話(huà)直接從cache中返回?cái)?shù)據(jù),繞過(guò)SOR;如果不存在,從SOR中取得數(shù)據(jù),然后再放入cache中。
public V readSomeData(K key) { Element element; if ((element = cache.get(key)) != null) { return element.getValue(); } if (value = readDataFromDataStore(key)) != null) { cache.put(new Element(key, value)); } return value; }
cache-as-sor:結(jié)合了read-through、write-through或write-behind操作,通過(guò)給SOR增加了一層代理,對(duì)外部應(yīng)用訪問(wèn)來(lái)說(shuō),它不用區(qū)別數(shù)據(jù)是從緩存中還是從SOR中取得的。
read-through。
write-through。
write-behind(write-back):既將寫(xiě)的過(guò)程變?yōu)楫惒降模诌M(jìn)一步延遲寫(xiě)入數(shù)據(jù)的過(guò)程。
Copy Cache的兩個(gè)模式:CopyOnRead和CopyOnWrite。
CopyOnRead指的是在讀緩存數(shù)據(jù)的請(qǐng)求到達(dá)時(shí),如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)已經(jīng)過(guò)期,需要重新從源處獲取,發(fā)起的copy element的操作(pull);
CopyOnWrite則是發(fā)生在真實(shí)數(shù)據(jù)寫(xiě)入緩存時(shí),發(fā)起的更新其他節(jié)點(diǎn)的copy element的操作(push)。
前者適合在不允許多個(gè)線(xiàn)程訪問(wèn)同一個(gè)element的時(shí)候使用,后者則允許你自由控制緩存更新通知的時(shí)機(jī)。
更多push和pull的變化和不同,也可參見(jiàn)這里。
八、多種配置方式:
包括配置文件、聲明式配置、編程式配置,甚至通過(guò)指定構(gòu)造器的參數(shù)來(lái)完成配置,配置設(shè)計(jì)的原則包括:
所有配置要放到一起
緩存的配置可以很容易在開(kāi)發(fā)階段、運(yùn)行時(shí)修改
錯(cuò)誤的配置能夠在程序啟動(dòng)時(shí)發(fā)現(xiàn),在運(yùn)行時(shí)修改出錯(cuò)則需要拋出運(yùn)行時(shí)異常
提供默認(rèn)配置,幾乎所有的配置都是可選的,都有默認(rèn)值
九、自動(dòng)資源控制(Automatic Resource Control,ARC):
它是提供了一種智能途徑來(lái)控制緩存,調(diào)優(yōu)性能。特性包括:
內(nèi)存內(nèi)緩存對(duì)象大小的控制,避免OOM出現(xiàn)
池化(cache manager級(jí)別)的緩存大小獲取,避免單獨(dú)計(jì)算緩存大小的消耗
靈活的獨(dú)立基于層的大小計(jì)算能力,下圖中可以看到,不同層的大小都是可以單獨(dú)控制的
可以統(tǒng)計(jì)字節(jié)大小、緩存條目數(shù)和百分比
優(yōu)化高命中數(shù)據(jù)的獲取,以提升性能,參見(jiàn)下面對(duì)緩存數(shù)據(jù)在不同層之間的流轉(zhuǎn)的介紹
緩存數(shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)包括了這樣幾種行為:
Flush:緩存條目向低層次移動(dòng)。
Fault:從低層拷貝一個(gè)對(duì)象到高層。在獲取緩存的過(guò)程中,某一層發(fā)現(xiàn)自己的該緩存條目已經(jīng)失效,就觸發(fā)了Fault行為。
Eviction:把緩存條目除去。
Expiration:失效狀態(tài)。
Pinning:強(qiáng)制緩存條目保持在某一層。
下面的圖反映了數(shù)據(jù)在各個(gè)層之間的流轉(zhuǎn),也反映了數(shù)據(jù)的生命周期:
十、監(jiān)控功能:
監(jiān)控的拓?fù)洌?/p>
每個(gè)應(yīng)用節(jié)點(diǎn)部署一個(gè)監(jiān)控探針,通過(guò)TCP協(xié)議與監(jiān)控服務(wù)器聯(lián)系,最終將數(shù)據(jù)提供給富文本客戶(hù)端或者監(jiān)控操作服務(wù)器。
十一、廣域網(wǎng)復(fù)制:
緩存數(shù)據(jù)復(fù)制方面,Ehcache允許兩個(gè)地理位置各異的節(jié)點(diǎn)在廣域網(wǎng)下維持?jǐn)?shù)據(jù)一致性,同時(shí)它提供了這樣幾種方案(注:下面的示例都只繪制了兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的情形,實(shí)際可以推廣到N個(gè)節(jié)點(diǎn)):
第一種方案:Terracotta Active/Mirror Replication。
這種方案下,服務(wù)端包含一個(gè)活躍節(jié)點(diǎn),一個(gè)備份節(jié)點(diǎn);各個(gè)應(yīng)用節(jié)點(diǎn)全部靠該活躍節(jié)點(diǎn)提供讀寫(xiě)服務(wù)。這種方式最簡(jiǎn)單,管理容易;但是,需要寄希望于理想的網(wǎng)絡(luò)狀況,服務(wù)器之間和客戶(hù)端到服務(wù)器之間都存在走WAN的情況,這樣的方案其實(shí)最不穩(wěn)定。
第二種方案:Transactional Cache Manager Replication。
這種方案下,數(shù)據(jù)讀取不需要經(jīng)過(guò)WAN,寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)寫(xiě)入兩份,分別由兩個(gè)cache manager處理,一份在本地Server,一份到其他Server去。這種方案下讀的吞吐量較高而且延遲較低;但是需要引入一個(gè)XA事務(wù)管理器,兩個(gè)cache manager寫(xiě)兩份數(shù)據(jù)導(dǎo)致寫(xiě)開(kāi)銷(xiāo)較大,而且過(guò)WAN的寫(xiě)延遲依然可能導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)的瓶頸。
第三種方案:Messaging based (AMQ) replication。
這種方案下,引入了批量處理和隊(duì)列,用以減緩WAN的瓶頸出現(xiàn),同時(shí),把處理讀請(qǐng)求和復(fù)制邏輯從Server Array物理上就剝離開(kāi),避免了WAN情況惡化對(duì)節(jié)點(diǎn)讀取業(yè)務(wù)的影響。這種方案要較高的吞吐量和較低的延遲,讀/復(fù)制的分離保證了可以提供完備的消息分發(fā)保證、沖突處理等特性;但是它較為復(fù)雜,而且還需要一個(gè)消息總線(xiàn)。
有一些Ehcache特性應(yīng)用較少或者比較邊緣化,沒(méi)有提到,例如對(duì)于JMX的支持;還有一些則是有類(lèi)似的特性和介紹了,例如對(duì)于WEB的支持,請(qǐng)參見(jiàn)我這篇關(guān)于OSCache的解讀,其中的“web支持”一節(jié)有詳細(xì)的原理分析。
以上就是ehcache緩存框架的特性有哪些,小編相信有部分知識(shí)點(diǎn)可能是我們?nèi)粘9ぷ鲿?huì)見(jiàn)到或用到的。希望你能通過(guò)這篇文章學(xué)到更多知識(shí)。更多詳情敬請(qǐng)關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道。
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