Tomcat 缓存优化：让你的网站高速运行

一、什么是 Tomcat 缓存优化

Tomcat 缓存优化是指通过一系列手段，使 Tomcat 在运行时可以更高效地利用缓存，从而提高网站的响应速度和稳定性。

Tomcat 是一个常用的 Java Web 应用服务器，因为 Java 的编译方式和运行时特性，Tomcat 在运行时需要加载很多类和资源文件，在高并发的场景下会出现一些性能问题。优化 Tomcat 缓存可以有效地避免这些问题。

Tomcat 缓存优化主要包括以下几个方面：

静态资源缓存：对于不变的静态资源，可以缓存起来，避免重复加载。
页面缓存：对于动态生成的页面，可以将其缓存起来，避免重复生成。
会话缓存：对于经常被访问的会话数据，可以将其缓存起来，避免频繁读写数据库。
对象缓存：对于一些常用的对象，可以将其缓存起来，避免重复创建。

二、为什么需要 Tomcat 缓存优化

Tomcat 缓存优化的主要目的是提高网站的响应速度和稳定性。

在高并发的情况下，如果没有做好缓存优化，Tomcat 的性能会受到很大影响，导致网站响应变慢、访问超时、甚至崩溃。

而通过优化 Tomcat 的缓存，可以将这些效果降至最小，让网站更加快速、流畅，提高用户体验，避免因大量并发请求导致的崩溃等问题。

三、静态资源缓存

静态资源是指在运行时不会发生改变的资源，例如图片、CSS、JavaScript 等。对于这些静态资源，我们可以先将其缓存到本地，以避免在每次请求时都去服务器上读取。

Tomcat 提供了一个名为 ExpiresFilter 的过滤器，可以实现静态资源缓存。具体的做法是，在 Tomcat 的 conf 目录下的 web.xml 文件中添加如下配置：

<filter>
  <filter-name>ExpiresFilter</filter-name>
  <filter-class>org.apache.catalina.filters.ExpiresFilter</filter-class>
  <init-param>
    <param-name>ExpiresByType image</param-name>
    <param-value>access plus 1 year</param-value>
  </init-param>
  <init-param>
    <param-name>ExpiresByType application/javascript</param-name>
    <param-value>access plus 1 year</param-value>
  </init-param>
  <init-param>
    <param-name>ExpiresByType text/css</param-name>
    <param-value>access plus 1 year</param-value>
  </init-param>
</filter>

<filter-mapping>
  <filter-name>ExpiresFilter</filter-name>
  <url-pattern>*.jpg</url-pattern>
  <url-pattern>*.jpeg</url-pattern>
  <url-pattern>*.png</url-pattern>
  <url-pattern>*.gif</url-pattern>
  <url-pattern>*.js</url-pattern>
  <url-pattern>*.css</url-pattern>
</filter-mapping>

以上配置表示将图片、JavaScript、CSS 等静态资源缓存 1 年。在 Web 应用程序中，只需要将资源的引用指向正确的 URL 即可，无需考虑其是否已经缓存。

四、页面缓存

页面缓存是指对于动态生成的页面，将其生成的 HTML 代码缓存起来，以避免每次请求时都重新生成 HTML。

在 Tomcat 中，可以使用 JSP 的 page directive 或 Servlet 的注解来实现页面缓存。具体的做法是，在 JSP 页面的第一行或 Servlet 中的注解中添加缓存时间，例如：

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8"
    pageEncoding="UTF-8" %>
<%@ page import="java.util.*,com.mycompany.myapp.*" %>
<%@ page cache="true" %>
<!-- 页面内容 -->

以上代码表示将该 JSP 页面缓存，有效期为覆盖时长（默认为 5 分钟）。

五、会话缓存

会话缓存是指对于经常被访问的会话数据，将其缓存起来，以避免频繁读写数据库。

在 Tomcat 中，可以使用 HttpSessionListener 接口来实现会话缓存。具体的做法是，在 Web 应用程序中创建一个监听器（Listener），监听 HttpSession 对象的创建和销毁事件，将需要缓存的会话数据存入缓存中。例如：

public class MySessionListener implements HttpSessionListener {
  private static Map<String, Object> cache = new HashMap<>();
  private static final int CACHE_EXPIRE_TIME = 10 * 60; // 单位：秒，缓存过期时间为 10 分钟

  @Override
  public void sessionCreated(HttpSessionEvent se) {
    // HttpSession 创建时触发，通常不需要任何处理
  }

  @Override
  public void sessionDestroyed(HttpSessionEvent se) {
    HttpSession session = se.getSession();
    String sessionId = session.getId();
    cache.remove(sessionId);
  }

  public static Object get(String key) {
    Object value = cache.get(key);
    if (value == null) {
      return null;
    }

    CacheObject cacheObject = (CacheObject) value;
    long currentTime = System.currentTimeMillis();
    if (currentTime - cacheObject.getCreateTime() > CACHE_EXPIRE_TIME * 1000) {
      cache.remove(key);
      return null;
    }

    return cacheObject.getValue();
  }

  public static void put(String key, Object value) {
    CacheObject cacheObject = new CacheObject(value, System.currentTimeMillis());
    cache.put(key, cacheObject);
  }

  private static class CacheObject {
    private Object value;
    private long createTime;

    public CacheObject(Object value, long createTime) {
      this.value = value;
      this.createTime = createTime;
    }

    public Object getValue() {
      return value;
    }

    public void setValue(Object value) {
      this.value = value;
    }

    public long getCreateTime() {
      return createTime;
    }

    public void setCreateTime(long createTime) {
      this.createTime = createTime;
    }
  }
}

以上代码表示创建了一个名为 MySessionListener 的监听器，通过 HashMap 管理缓存，每个 HttpSession 对象的 ID 作为缓存的键值。在 get 和 put 方法中，将 HttpSession 对象中需要缓存的数据存储在 CacheObject 中，并设置其创建时间。当需要访问 Session 中数据时，先通过键值获取 CacheObject，并判断其是否过期。如果过期，则将其移除。

六、对象缓存

对象缓存是指对于一些常用的对象，将其缓存起来，避免重复创建。

在 Tomcat 中，可以使用 ServletContextListener 接口来实现对象缓存。具体的做法是，在 Web 应用程序中创建一个监听器（Listener），监听 ServletContext 对象的创建和销毁事件，将需要缓存的对象存入缓存中。例如：

public class MyServletContextListener implements ServletContextListener {
  private static Map<String, Object> cache = new HashMap<>();

  @Override
  public void contextInitialized(ServletContextEvent sce) {
    ServletContext servletContext = sce.getServletContext();
    cache.put("myObject", new MyObject("arg1", "arg2"));
  }

  @Override
  public void contextDestroyed(ServletContextEvent sce) {
    // ServletContext 销毁时触发，通常不需要任何处理
  }

  public static Object get(String key) {
    return cache.get(key);
  }

  public static void put(String key, Object value) {
    cache.put(key, value);
  }
}

以上代码表示创建了一个名为 MyServletContextListener 的监听器，将一个名为 myObject 的对象存储在缓存中。在 get 和 put 方法中，直接使用缓存获取或添加对象。

原创文章，作者：小蓝，如若转载，请注明出处：https://www.506064.com/n/309120.html