大厂都在用的本地缓存Ehcache原来这么强!

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最为广泛使用的纯Java开发的轻量级本地缓存框架。

Ehcache架构图

核心组件

• cache manager
  缓存管理器，可多实例

• cache

  缓存管理器内可放置若干个cache，所有cache都实现了Ehcache接口，是实际使用的缓存实例，真正地存放数据。通过缓存管理器模式，即可实现在单应用中隔离多个缓存实例，各自独立服务不同业务场景，缓存数据物理隔离，同时需要时又可组合共享。

• element

  单条缓存数据的组成单位。

• system of record（SOR）

  实际缓存数据都是通过SOR读写的，可以是真正的业务逻辑、外部接口调用、存放真实数据的DB。

它的缓存介质涵盖堆内存（heap）、堆外内存（BigMemory商用版本支持）和磁盘，各介质可独立设置属性和策略。
Ehcache最初是独立的本地缓存框架，随着发展，结合Terracotta服务阵列模型，可支持分布式缓存集群，主要有RMI、JGroups、JMS和Cache Server等传播方式进行节点间通信，如架构图左侧部分。

数据流转

• Flush
  缓存条目向低层次移动

• Fault

  从低层拷贝一个对象到高层。在获取缓存的过程中，某层发现自己的该缓存数据已失效，就触发Fault。

• Eviction

  把缓存项除去

• Expiration

  失效状态

• Pinning

  强制缓存项保持在某层

数据流转生命周期

L1：本地内存层，L2:Terracotta服务节点层

配置

<ehcache><!-- 指定一个文件目录，当Ehcache把数据写到硬盘上时，将把数据写到这个文件目录下 --><diskStore path="java.io.tmpdir"/>
<!-- 设定缓存的默认数据过期策略 --><defaultCache        maxElementsInMemory="10000"        eternal="false"        overflowToDisk="true"        timeToIdleSeconds="0"        timeToLiveSeconds="0"        diskPersistent="false"        diskExpiryThreadIntervalSeconds="120"/>
<!--      设定具体的命名缓存的数据过期策略
    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）。--><cache name="CACHE1"       maxElementsInMemory="1000"       eternal="true"       overflowToDisk="true"/>  
<cache name="CACHE2"    maxElementsInMemory="1000"    eternal="false"    timeToIdleSeconds="200"    timeToLiveSeconds="4000"    overflowToDisk="true"/></ehcache>

虽然Ehcache支持磁盘持久化，但由于存在两级缓存介质。
在一级内存中的缓存，如果没有主动刷入磁盘，应用异常时依然会出现缓存数据丢失。
可按需将缓存刷到磁盘，将缓存刷到磁盘的操作cache.flush()。
对象的磁盘写入，前提是要将对象序列化。

特性

• 快

  Ehcache的多线程机制专门优化高并发场景

• 简单

  小小的jar包，简单配置开箱即用，单机场景更无需依赖其它组件

• 多种缓存策略

• 两级缓存（内存&磁盘）

  相比一般本地缓存，有了磁盘，将可缓存更多数据

• 监控

  具有缓存和缓存管理器的监听接口，能更简单方便的进行缓存实例的监控管理

• 支持多缓存管理器实例，以及一个实例的多个缓存区域

• 超时

  Ehcache的超时设置是针对整个cache实例的策略，而没有提供方便的细粒度单独key的超时处理。过期失效的缓存数据无法被GC回收，时间越长缓存越多，内存占用越大，内存泄露概率越大

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