本文參考網(wǎng)址：

《Spring+EhCache緩存實(shí)例》
《集群環(huán)境中使用 EhCache 緩存系統(tǒng)》
《EhCache 系統(tǒng)簡(jiǎn)介》
《ehcache 集群使用 rmi方式》
《ehcache緩存配置說明》

一. Ehcache 的簡(jiǎn)介

EhCache 是一個(gè)純 Java 的進(jìn)程內(nèi)緩存框架川蒙，具有快速勉痴、精干等特點(diǎn)蚕脏，是 Hibernate 中默認(rèn)的 CacheProvider。Ehcache 是一種廣泛使用的開源 Java 分布式緩存。主要面向通用緩存例证，Java EE 和輕量級(jí)容器滑废。它具有內(nèi)存和磁盤存儲(chǔ)，緩存加載器斜友，緩存擴(kuò)展，緩存異常處理程序垃它，一個(gè) gzip 緩存 servlet 過濾器鲜屏，支持 REST 和 SOAP api 等特點(diǎn)烹看。

優(yōu)點(diǎn)：

• 快速
• 簡(jiǎn)單
• 多種緩存策略
• 緩存數(shù)據(jù)有兩級(jí)：內(nèi)存和磁盤，因此無需擔(dān)心容量問題
• 緩存數(shù)據(jù)會(huì)在虛擬機(jī)重啟的過程中寫入磁盤
• 可以通過 RMI洛史、可插入 API 等方式進(jìn)行分布式緩存
• 具有緩存和緩存管理器的偵聽接口
• 支持多緩存管理器實(shí)例惯殊，以及一個(gè)實(shí)例的多個(gè)緩存區(qū)域
• 提供 Hibernate 的緩存實(shí)現(xiàn)

缺點(diǎn)：

• 使用磁盤 Cache 的時(shí)候非常占用磁盤空間：這是因?yàn)?DiskCache 的算法簡(jiǎn)單，該算法簡(jiǎn)單也導(dǎo)致 Cache 的效率非常高也殖。它只是對(duì)元素直接追加存儲(chǔ)土思。因此搜索元素的時(shí)候非常的快。如果使用 DiskCache 的忆嗜，在很頻繁的應(yīng)用中己儒，很快磁盤會(huì)滿。
• 不能保證數(shù)據(jù)的安全：當(dāng)突然 kill 掉 Java 的時(shí)候霎褐，可能會(huì)產(chǎn)生沖突址愿，EhCache 的解決方法是如果文件沖突了，則重建 cache冻璃。這對(duì)于 Cache 數(shù)據(jù)需要保存的時(shí)候可能不利响谓。當(dāng)然，Cache 只是簡(jiǎn)單的加速省艳，而不能保證數(shù)據(jù)的安全娘纷。如果想保證數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)安全，可以使用 Bekeley DB Java Edition 版本跋炕。這是個(gè)嵌入式數(shù)據(jù)庫赖晶。可以確保存儲(chǔ)安全和空間的利用率辐烂。

由于 EhCache 是進(jìn)程中的緩存系統(tǒng)遏插，一旦將應(yīng)用部署在集群環(huán)境中，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)維護(hù)各自的緩存數(shù)據(jù)纠修，當(dāng)某節(jié)點(diǎn)對(duì)緩存數(shù)據(jù)進(jìn)行更新胳嘲，這些更新的數(shù)據(jù)無法在其它節(jié)點(diǎn)中共享，這不僅會(huì)降低節(jié)點(diǎn)運(yùn)行的效率扣草，而且會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不同步的情況發(fā)生了牛。例如某個(gè)網(wǎng)站采用 A, B 兩個(gè)節(jié)點(diǎn)作為集群部署，當(dāng) A 節(jié)點(diǎn)的緩存更新后辰妙，而 B 節(jié)點(diǎn)緩存尚未更新就可能出現(xiàn)用戶在瀏覽頁面的時(shí)候鹰祸，一會(huì)是更新后的數(shù)據(jù)，一會(huì)是尚未更新的數(shù)據(jù)密浑，盡管我們也可以通過 Session Sticky 技術(shù)來將用戶鎖定在某個(gè)節(jié)點(diǎn)上蛙婴，但對(duì)于一些交互性比較強(qiáng)或者是非 Web 方式的系統(tǒng)來說，Session Sticky 顯然不太適合尔破。所以就需要用到 EhCache 的集群解決方案街图。

EhCache 從 1.7 版本開始背传，支持五種集群方案，分別是：

• RMI
• Terracotta
• JMS
• JGroups
• EhCache Server

本文主要介紹筆者用到的 RMI 方式台夺。RMI 是 Java 的一種遠(yuǎn)程方法調(diào)用技術(shù)，是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的基于 Java 對(duì)象的通訊方式痴脾。EhCache 從 1.2 版本開始就支持 RMI 方式的緩存集群颤介。在集群環(huán)境中 EhCache 所有緩存對(duì)象的鍵和值都必須是可序列化的鸭栖，也就是必須實(shí)現(xiàn) java.io.Serializable 接口聋伦，這點(diǎn)在其它集群方式下也是需要遵守的。下圖是 RMI 集群模式的結(jié)構(gòu)圖：

RMI 集群部署方式

在 RMI 集群模式中玛臂，集群中每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是平等關(guān)系前域，并不存在主節(jié)點(diǎn)或從節(jié)點(diǎn)的概念辕近。因此節(jié)點(diǎn)間必須有一個(gè)機(jī)制能夠互相認(rèn)識(shí)對(duì)方，必須知道其它節(jié)點(diǎn)的信息匿垄，包括主機(jī)地址移宅、端口號(hào)等。

在 EhCache 中提供了兩種節(jié)點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)方式：手動(dòng)發(fā)現(xiàn)和自動(dòng)發(fā)現(xiàn)椿疗。手動(dòng)發(fā)現(xiàn)配置的方式需要在每個(gè)節(jié)點(diǎn)中配置其他所有節(jié)點(diǎn)的 IP, 端口等連接信息漏峰，如果集群中某節(jié)點(diǎn)發(fā)生變化，則需要對(duì)緩存重新配置届榄。由于筆者工程的集群環(huán)境 IP 不是穩(wěn)定不變的浅乔，而且為了追求更高的動(dòng)態(tài)性，所以筆者主要對(duì)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)方式進(jìn)行學(xué)習(xí)和總結(jié)铝条。

二. EhCache 自動(dòng)發(fā)現(xiàn)工程的構(gòu)建

自動(dòng)發(fā)現(xiàn)方式使用 tcp 廣播來建立和包含一個(gè)廣播組靖苇，它的特征是最小配置和對(duì)成員組的自動(dòng)添加和管理。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是同等級(jí)的班缰，沒有任何節(jié)點(diǎn)存在優(yōu)先級(jí)的概念贤壁。對(duì)等點(diǎn)每一秒中向廣播組發(fā)送心跳，如果一個(gè)對(duì)等點(diǎn)在五秒鐘內(nèi)沒發(fā)送過來鲁捏，則此對(duì)等點(diǎn)將會(huì)被刪除芯砸，如果有新的给梅，則會(huì)被加入集群假丧。

筆者將以自己的工程環(huán)境進(jìn)行略微修改，然后進(jìn)行說明动羽。
筆者想搭建一個(gè)簡(jiǎn)單的 EhCache 項(xiàng)目：在 IP 為 192.168.22.2（稱為 LSL 的主機(jī)）與 IP 為 192.168.22.3（稱為 GRQ 的主機(jī)）之間建立 EhCache 緩存包帚，使得在兩主機(jī)之間可以將元素 put 到緩存中，也可以通過 get 方法將緩存中的元素取出來（包括自己 put 進(jìn)緩存的运吓，也包括其他主機(jī) put 進(jìn)入的）渴邦。

2.1 Maven 配置

EhCache 依賴的 jar 包不多疯趟，僅僅依賴于一個(gè) junit。Maven 配置方法很簡(jiǎn)繁谋梭，如下所示：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.grq.mySpringMvc</groupId>
    <artifactId>mySpringMvc</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>net.sf.ehcache</groupId>
            <artifactId>ehcache</artifactId>
            <version>2.8.3</version>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

2.2 EhCache 配置文件編寫

EhCache 項(xiàng)目的使用信峻，核心在于 EhCache 的 xml 配置文件的編寫。如果使用手動(dòng)配置瓮床，兩個(gè)主機(jī)的 xml 配置文件會(huì)略有不同盹舞，但差別不大。但如果設(shè)置為自動(dòng)發(fā)現(xiàn)方式隘庄，則用完全相同的設(shè)置即可踢步。
以 GRQ 主機(jī)的 xml 配置文件 ehcache-cluster.xml 文件為例，對(duì) ehcache 配置文件內(nèi)容逐個(gè)部分進(jìn)行講解丑掺。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<ehcache>
    <cacheManagerPeerProviderFactory
            class="net.sf.ehcache.distribution.RMICacheManagerPeerProviderFactory"
            properties="peerDiscovery=automatic, multicastGroupAddress=230.0.0.1,
            multicastGroupPort=4446, timeToLive=32" />

    <cacheManagerPeerListenerFactory
            class="net.sf.ehcache.distribution.RMICacheManagerPeerListenerFactory"
            properties="port=40001,socketTimeoutMillis=2000" />

    <!--demo 緩存-->
    <cache name="auto_cache" maxElementsInMemory="1000" eternal="false"
           timeToIdleSeconds="500" timeToLiveSeconds="500" overflowToDisk="true"
           diskSpoolBufferSizeMB="30" maxElementsOnDisk="1000000"
           diskPersistent="false" diskExpiryThreadIntervalSeconds="120"
           memoryStoreEvictionPolicy="LRU">
        <cacheEventListenerFactory
                class="net.sf.ehcache.distribution.RMICacheReplicatorFactory"
                properties="replicateAsynchronously=true, replicatePuts=true, replicateUpdates=true,
                            replicateUpdatesViaCopy=true, replicateRemovals=true,asynchronousReplicationIntervalMillis=1000" />
        <!--用于初始化緩存获印，以及自動(dòng)設(shè)置-->
        <bootstrapCacheLoaderFactory
                class="net.sf.ehcache.distribution.RMIBootstrapCacheLoaderFactory"/>
    </cache>
</ehcache>

2.2.1 cacheManagerPeerProviderFactory

<cacheManagerPeerProviderFactory
    class="net.sf.ehcache.distribution.RMICacheManagerPeerProviderFactory"
    properties="peerDiscovery=automatic, multicastGroupAddress=230.0.0.1,
                multicastGroupPort=4446, timeToLive=32" />

cacheManagerPeerProviderFactory 屬性如下：

• peerDiscovery：automatic 為自動(dòng)，manual 為手動(dòng)街州；
• mulicastGroupAddress: 廣播組地址兼丰，該項(xiàng)目中我們使用的廣播地址是 230.0.0.1；
• mulicastGroupPort: 廣播組端口菇肃，該項(xiàng)目中我們使用的端口時(shí) 40001地粪；
• timeToLive: 搜索某個(gè)網(wǎng)段上的緩存；
  • 0: 限制在同一個(gè)服務(wù)器琐谤；
  • 1: 限制在同一個(gè)子網(wǎng)蟆技；
  • 32: 是限制在同一個(gè)網(wǎng)站；
  • 64: 是限制在同一個(gè)region斗忌；
  • 128: 是同一塊大陸质礼；
• hostName：主機(jī)名或者 ip，用來接受或者發(fā)送信息的接口织阳；
  • 注：組播地址可以指定 D 類 IP 地址空間眶蕉，范圍從 224.0.1.0 到 238.255.255.255 中的任何一個(gè)地址。

2.2.2 cacheManagerPeerListenerFactory

cacheManagerPeerListenerFactory 是用來監(jiān)聽從集群發(fā)送過來的信息唧躲，有 class 與 properties 兩個(gè)屬性造挽。配置 CacheManagerPeerListener 需要指定一個(gè) CacheManagerPeerListenerFactory，它以插件的機(jī)制實(shí)現(xiàn)弄痹。
Ehcache 有一個(gè)內(nèi)置的基于 RMI 的分布系統(tǒng)饭入。它的監(jiān)聽器是 RMICacheManagerPeerListener，這個(gè)監(jiān)聽器可以用 RMICacheManagerPeerListenerFactory 來配置肛真。配置如下：

<cacheManagerPeerListenerFactory
    class="net.sf.ehcache.distribution.RMICacheManagerPeerListenerFactory"
    properties="port=40001,socketTimeoutMillis=2000" />

屬性內(nèi)容如下：

• hostname: 運(yùn)行監(jiān)聽器的服務(wù)器名稱谐丢。該項(xiàng)是可選項(xiàng)，標(biāo)明了做為集群群組的成員的地址，同時(shí)也是你想要控制的從集群中接收消息的接口乾忱。
  • 在 CacheManager 初始化的時(shí)候讥珍，會(huì)檢查 hostname 是否可用；
  • 如果 hostName 不可用窄瘟，CacheManager 將拒絕啟動(dòng)并拋出一個(gè)連接被拒絕的異常衷佃。
  • 如果沒有指定 hostName，hostName 將用 InetAddress.getLocalHost().getHostAddress() 來得到蹄葱。
• port: 監(jiān)聽器監(jiān)聽的端口纲酗。
• socketTimeoutMillis: Socket 超時(shí)的時(shí)間，默認(rèn)值是 2000ms新蟆。
  • 注：當(dāng) socket 同步緩存請(qǐng)求地址比較遠(yuǎn)，即不是本地局域網(wǎng)時(shí)右蕊，可能需要把這個(gè)時(shí)間配置大些琼稻，不然很可能延時(shí)導(dǎo)致同步緩存失敗。

2.2.3 cache

<cache name="auto_cache" maxElementsInMemory="1000" eternal="false"
    timeToIdleSeconds="500" timeToLiveSeconds="500" overflowToDisk="true"
    diskSpoolBufferSizeMB="30" maxElementsOnDisk="1000000"
    diskPersistent="false" diskExpiryThreadIntervalSeconds="120"
    memoryStoreEvictionPolicy="LRU">
    ....
</cache>

必填屬性如下：

• name: 緩存名稱饶囚；
• maxElementsInMemory: 緩存最大個(gè)數(shù)帕翻；
• eternal: 對(duì)象是否永久有效。一旦設(shè)置了萝风，timeout 將不起作用嘀掸；
• overflowToDisk：當(dāng)內(nèi)存中對(duì)象數(shù)量達(dá) maxElementsInMemory 時(shí)，Ehcache 將會(huì)對(duì)象寫到磁盤中规惰；
• diskSpoolBufferSizeMB：這個(gè)參數(shù)設(shè)置 DiskStore 即磁盤緩存的緩存區(qū)大小睬塌。默認(rèn)是 30 MB。每個(gè) Cache 都應(yīng)該有自己的一個(gè)緩沖區(qū)歇万；
• maxElementsOnDisk：硬盤最大緩存?zhèn)€數(shù)揩晴；

可選的屬性如下：

• timeToIdleSeconds：設(shè)置對(duì)象在失效前的允許閑置時(shí)間（單位：秒）。
  • 僅當(dāng) eternal=false 時(shí)贪磺，對(duì)象才是有時(shí)效性的硫兰，否則緩存永久存儲(chǔ)；
  • 默認(rèn)值是 0寒锚，也就是可閑置時(shí)間無窮大劫映；
• timeToLiveSeconds：設(shè)置對(duì)象在失效前允許存活時(shí)間（單位：秒）；
  • 僅當(dāng) eternal=false 時(shí)刹前，對(duì)象才是有時(shí)效性的泳赋；
  • 默認(rèn)值是 0，也就是對(duì)象存活時(shí)間無窮大腮郊；
  • 最大時(shí)間介于創(chuàng)建時(shí)間和失效時(shí)間之間摹蘑；
• diskPersistent：是否 disk store 在虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)持久化；
  • 默認(rèn)值是 false轧飞；
• memoryStoreEvictionPolicy：當(dāng)達(dá)到 maxElementsInMemory 限制時(shí)衅鹿，Ehcache 將會(huì)根據(jù)指定的策略去清理內(nèi)存撒踪。
  • LRU: 最近最少使用，默認(rèn)值大渤；
  • FIFO: 先進(jìn)先出制妄；
  • LFU: 較少使用；
• diskExpiryThreadIntervalSeconds：磁盤失效線程運(yùn)行時(shí)間間隔泵三，默認(rèn)是 120 秒耕捞。
• clearOnFlush：內(nèi)存數(shù)量最大時(shí)是否清除。
• bootstrapCacheLoaderFactory: 子選項(xiàng)烫幕，指定相應(yīng)的 BootstrapCacheLoader俺抽，用于在初始化緩存，以及自動(dòng)設(shè)置较曼。

2.2.4 cacheEventListenerFactory

在 cache 標(biāo)簽中磷斧，還有一個(gè)子標(biāo)簽 cacheEventListenerFactory。它用來注冊(cè)相應(yīng)的的緩存監(jiān)聽類捷犹，用于處理緩存事件弛饭，如 put, remove, update, expire。配置文件中如下所示：

<cache ...>
    <cacheEventListenerFactory
        class="net.sf.ehcache.distribution.RMICacheReplicatorFactory"
        properties="replicateAsynchronously=true, replicatePuts=true, replicateUpdates=true,
        replicateUpdatesViaCopy=true, replicateRemovals=true,asynchronousReplicationIntervalMillis=1000" />
</cache>

具體元素如下所示：

cacheEventListenerFactory 用于注冊(cè)相應(yīng)的的緩存監(jiān)聽類萍歉，這些類用于處理緩存事件侣颂。

• replicateAsynchronously: 復(fù)制模式的同步/異步，值取 true / false
  • true: 異步復(fù)制操作
  • false: 同步復(fù)制操作
  • 默認(rèn)值: true
• replicatePuts: 當(dāng)新對(duì)象被放入緩存枪孩，集群內(nèi)其他緩存也放入憔晒。值為 true / false，默認(rèn)為 true蔑舞；
• replicateUpdates: 對(duì)于具有相同 key 對(duì)象丛晌，新對(duì)象是否覆蓋這個(gè)具有相同 key 的對(duì)象。值為 true / false斗幼，默認(rèn)值為 true
• replicateUpdatesViaCopy: 是否直接將更新后的對(duì)象復(fù)制到集群中的其他緩存澎蛛；
  • true: 將更新后的對(duì)象復(fù)制到集群中其他緩存；
  • false: 不復(fù)制對(duì)象蜕窿，只向集群中的其他緩存發(fā)布一個(gè)對(duì)象更新的消息谋逻；
  • 默認(rèn)值: true
  • <font color=red>注：筆者在參考其他網(wǎng)站的設(shè)置時(shí)，有些教程是將該項(xiàng)設(shè)置為 false 的桐经。對(duì)于自動(dòng)發(fā)現(xiàn)方式的集群部署毁兆，應(yīng)該設(shè)置為 true，這樣才能令不同機(jī)器之間的緩存同步復(fù)制刪除更新阴挣。</font>
  • 筆者設(shè)置該項(xiàng)為 false 時(shí)气堕，會(huì)出現(xiàn)意外情況：第一次在集群中任意一臺(tái)機(jī)器上 put 一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì) (key, value)，緩存中正常；第二次在集群中的一臺(tái)機(jī)器 put 一個(gè)擁有相同 key 值茎芭，不同 value 值的數(shù)據(jù)對(duì) (key, newValue)揖膜，集群中其他機(jī)器的緩存中的 (key, value) 數(shù)據(jù)對(duì)也消失了。后來將該項(xiàng)設(shè)置為 false梅桩，該現(xiàn)象得以解決壹粟。
• replicateRemovals: 集群中在某機(jī)器上將對(duì)象移除后，是否復(fù)制狀態(tài)到集群中其他緩存宿百；默認(rèn)值為 true.

三. EhCache 集群間測(cè)試程序

筆者在兩臺(tái)機(jī)器上部署同樣的工程趁仙，工程中的 ehcache 配置文件在上面已經(jīng)完整給出，測(cè)試程序如下：

package com.grq.xStreamTest;

import net.sf.ehcache.Cache;
import net.sf.ehcache.CacheManager;
import net.sf.ehcache.Element;

import java.net.URL;
import java.util.Scanner;

public class ehcacheTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        URL url = ehcacheTest.class.getClassLoader().getResource("ehcache-cluster-auto.xml");
        CacheManager manager = new CacheManager(url);

        Cache cache = manager.getCache("auto_cache");
        // 主機(jī) 1 的標(biāo)識(shí): GRQServer
        Element element = new Element("GRQServer-" + System.currentTimeMillis(), "GRQServer");
        // 主機(jī) 2 的標(biāo)識(shí): LSLServer
//        Element element = new Element("LSLServer-" + System.currentTimeMillis(), "LSLServer");
        cache.put(element);

        // 鍵盤輸入流
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        int i = 0;

        while (true) {
            String inputKey = null;
            String inputValue = null;
            Element inputElement = null;

            // 輸入方法
            System.out.println();
            System.out.println("Method: ");
            String method = in.nextLine();
            switch (method) {
                case "query":
                    break;
                case "add":
                case "update":
                    System.out.print("Key: ");
                    inputKey = in.nextLine();
                    System.out.print("Value: ");
                    inputValue = in.nextLine();

                    Element outputElement = new Element(inputKey, inputValue);
                    cache.put(outputElement);
                    break;
                case "delete":
                    System.out.print("Key: ");
                    inputKey = in.nextLine();
                    cache.remove(inputKey);
                    break;
                default:
                    System.out.println("ERROR: Can't Recognize this Method \"" + method + "\"");
                    break;
            }

            // 輸出緩存中所有 (Key, Value) 值
            for(Object key : cache.getKeys()) {
                Element obj = cache.get(key);
                if(obj == null) {
                    continue;
                }
                Object value = obj.getObjectValue();
                if(value == null) {
                    continue;
                }
                System.out.println(key + " : " + value);
            }
        }
    }
}

兩臺(tái)主機(jī)上同時(shí)運(yùn)行程序垦页，通過試驗(yàn)雀费，發(fā)現(xiàn)調(diào)用不同的 EhCache 方法可以實(shí)現(xiàn)集群之間緩存的增刪改查操作。