深入理解Spring Boot和Ehcache缓存机制

在大型Web应用程序中，缓存是保证系统高效和性能的重要一环。关于缓存机制，我们相信大家都有一定的了解。Spring Boot是一个快速开发的框架，它为了满足大量需求和快速构建的要求，支持整合多种缓存机制，其中就包括Ehcache缓存。在这篇文章中，我们将详细阐述Spring Boot应用程序中的Ehcache缓存机制，如何实现它以及在实际项目开发应用中如何使用它。

一、Ehcache缓存介绍

Ehcache是一个纯Java的进程内缓存框架，它将HaCache缓存放入到JVM中，通过JVM中的多级缓存来提高应用程序的性能。Ehcache可以作为Hibernate二级缓存的支持，它还允许缓存更新和失效事件处理，还可以进行缓存分区及配置灵活。在大数据处理的系统中，Ehcache已被广泛应用。

二、Ehcache缓存配置

在Spring Boot应用程序中引入Ehcache缓存，需要在pom.xml中添加Ehcache相关依赖。我们需要下载如下依赖，并进行版本控制，其中常用的依赖有ehcache-core和hibernate-ehcache。

    
        <dependency>
            <groupId>net.sf.ehcache</groupId>
            <artifactId>ehcache-core</artifactId>
            <version>2.6.11</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.hibernate</groupId>
            <artifactId>hibernate-ehcache</artifactId>
            <version>5.1.0.Final</version>
        </dependency>
    

在Spring Boot应用程序启动类中，我们需要开启@EnableCaching注解来支持缓存的使用，可以将该注解加在应用程序的主类上。

    
        @SpringBootApplication
        @EnableCaching
        public class BootWithEhcacheApplication {

            public static void main(String[] args) {
                SpringApplication.run(BootWithEhcacheApplication.class, args);
            }
        }
    

在应用程序的配置文件中，我们需要配置Ehcache缓存的相关信息。属性名称中不区分大小写。以下是一份完整的Ehcache配置文件示例：

    
        net.sf.ehcache.configuration.xml
        <ehcache>
            <defaultCache
                    maxElementsInMemory="1000"
                    eternal="false"
                    timeToIdleSeconds="120"
                    timeToLiveSeconds="120"
                    overflowToDisk="false"
                    diskPersistent="false"
                    memoryStoreEvictionPolicy="LRU" />

            <cache name="UserInfoCache"
                   maxElementsInMemory="100"
                   eternal="false"
                   timeToIdleSeconds="120"
                   timeToLiveSeconds="120"
                   overflowToDisk="false"
                   diskPersistent="false"
                   memoryStoreEvictionPolicy="LRU" />

        </ehcache>
    

三、使用Ehcache缓存

Spring Boot应用程序使用Ehcache缓存，主要需要使用到注解@Cacheable、@CacheEvict、@CachePut 。下面是各个注解的详细说明：

1. @Cacheable：使用该注解声明方法结果需要缓存，值得注意的是，@Cacheable也可以用于声明类，这样每一个方法的返回值都将被缓存。
2. @CacheEvict：使用该注解声明方法当前的缓存将被清除，以便方法执行下一次时将再次缓存结果。
3. @CachePut：使用该注解声明方法的结果将被缓存，但是和@Cacheable不同的是，@CachePut注解不会检查缓存中是否存在相同的结果，而是直接更新缓存结果。

在使用注解时，我们可以使用如下的用法：

    
        @Service
        public class UserInfoServiceImpl implements UserInfoService {

            @Autowired
            UserInfoDao userInfoDao;

            @Override
            @Cacheable(value = "UserInfoCache")
            public List getUserInfoList() {
                return  userInfoDao.getUserInfoList();
            }
        }
    

上述代码中，@Cacheable注解将返回的结果放入到名为UserInfoCache的缓存区域中。Spring Boot将缓存结果存储在Ehcache中。如果方法需要访问多个缓存块，则需要在每个缓存块上使用@Cacheable注解。

四、Ehcache缓存事件机制

Ehcache提供了缓存命中率、缓存使用率以及缓存清理策略等指标的统计。除此之外，它还支持Ehcache元素的缓存事件机制。比如，可以在缓存元素获得搁置时间或者缓存元素失效的时候进行一些特殊的处理。

下面是一个Ehcache缓存事件的例子：

    
        @Component("userInfoCacheEventListener") 
        public class UserInfoCacheEventListener implements CacheEventListener {

            @Override
            public void notifyElementRemoved(Ehcache cache, Element element) throws CacheException {
                System.out.println("Element removed:" + element.getObjectKey());
            }

            @Override
            public void notifyElementPut(Ehcache cache, Element element) throws CacheException {
                System.out.println("Element put:" + element.getObjectKey());
            }

            @Override
            public void notifyElementUpdated(Ehcache cache, Element element) throws CacheException {
                System.out.println("Element updated:" + element.getObjectKey());
            }

            @Override
            public void notifyRemoveAll(Ehcache cache) {
                System.out.println("Element removeAll");
            }

            @Override
            public void dispose() {
                // disposed cache event listener
            }

            @Override
            public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
                return super.clone();
            }
        }
    

缓存事件机制需要在配置文件中配置，原因是Spring Boot EHcache使用Spring AOP（Aspect-Oriented Programming）将它的拦截器自动织入到Spring Bean中。配置方式如下：

    
        <bean id="cacheManager" class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheCacheManager"/>

        <bean id="userInfoCacheEventListener" class="com.example.event.UserInfoCacheEventListener"/>

        <bean
            class="org.springframework.cache.ehcache.EhCacheCacheManager"
            p:cache-manager-ref="ehcache" p:default-cache="defaultCache">
            <property name="cacheEventListeners">
                <set>
                    <ref bean="userInfoCacheEventListener"/>
                </set>
            </property>
        </bean>
    

总结

本文详细地介绍了Spring Boot和Ehcache的缓存机制。通过配置和使用Spring Boot中的缓存注解以及Ehcache缓存事件机制，可以较为容易地实现缓存的使用。缓存机制可以大大提高系统的性能，特别是在大数据处理的系统中，缓存是不可或缺的一环。我们希望本文可为大家提供一些参考，并在日常工作中给大家带来帮助。