在開發中大型Java軟體專案時，很多Java架構師都會遇到資料庫讀寫瓶頸，如果你在系統架構時並沒有將快取策略考慮進去，或者並沒有選擇更優的快取策略，那麼到時候重構起來將會是一個噩夢。本文主要是分享了5個常用的Java分散式快取框架，這些快取框架支援多臺伺服器的快取讀寫功能，可以讓你的快取系統更容易擴充套件。

1、Ehcache – Java分散式快取框架

Ehcache是一個Java實現的開源分散式快取框架，EhCache 可以有效地減輕資料庫的負載，可以讓資料儲存在不同伺服器的記憶體中，在需要資料的時候可以快速存取。同時EhCache 擴充套件非常簡單，官方提供的Cache配置方式有好幾種。你可以通過宣告配置、在

xml中配置、在程式裡配置或者呼叫構造方法時傳入不同的引數。

Ehcache有以下特點：

· 存取速度非常快，效能很不錯。

· 可以應用多種快取策略。

· 分級快取，使用者可以指定哪些資料在硬碟中快取，哪些資料在記憶體中快取。

· 可以通過RMI、可插入API等方式進行分散式快取。

· 具有快取和快取管理器的偵聽介面。

· 支援多快取管理器例項，以及一個例項的多個快取區域。

· 預設提供Hibernate的快取實現。

Ehcache的配置示例程式碼：

<ehcache>

<diskStore path=”java.io.tmpdir”/>

<defaultCache

 maxElementsInMemory=”10000″

 eternal=”false”

timeToIdleSeconds=”120″

 timeToLiveSeconds=”120″

 overflowToDisk=”true”

maxElementsOnDisk=”10000000″

 diskPersistent=”false”

diskExpiryThreadIntervalSeconds=”120″

 memoryStoreEvictionPolicy=”LRU”

/>

</ehcache>

　在同類的Java快取框架中，Ehcache配置相對簡單，也比較容易上手，最大的優勢是它支援分散式快取。

2、Cacheonix – 高效能Java分散式快取系統

Cacheonix同樣也是一個基於Java的分散式叢集快取系統，它同樣可以幫助你實現分散式快取的部署。

Cacheonix的特點

· 可靠的分散式 Java 快取

· 通過複製實現高可用性

· 支援泛型的快取 API

· 可與 ORM 框架整合

· 使用資料分割槽實現負載均衡

· 支援非多播網路

· 高效能運算

· 快速的本地 Java 快取

· 分散式鎖機制

Cacheonix的架構圖

Cacheonix分散式快取XML配置

<?xml version ="1.0"?>

<cacheonix xmlns="http://www.cacheonix.com/schema/configuration"

           xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

           xsi:schemaLocation="http://www.cacheonix.com/schema/configuration http://www.cacheonix.com/schema/cacheonix-config-2.0.xsd">

<server>

<listener>

<tcp port="8879" buffer="128k"/>

</listener>

<broadcast>

<multicast multicastAddress="225.0.1.2" multicastPort="9998" multicastTTL="0"/>

</broadcast>

<partitionedCache name="customer.cache">

<store>

<lru maxElements="10000" maxBytes="10mb"/>

<expiration idleTime="120s"/>

</store>

</partitionedCache>

<partitionedCache name="invoice.cache">

<store>

<lru maxElements="10000" maxBytes="10mb"/>

<expiration idleTime="120s"/>

</store>

</partitionedCache>

<partitionedCache name="search.results.cache">

<store>

<lru maxBytes="5mb"/>

</store>

</partitionedCache>

</server>

</cacheonix>

Cacheonix快取的存取

　　從配置中獲取Cacheonix例項

/**

 * Tester for CacheManager.

 */

publicfinalclassCacheonixTestextendsTestCase {

privateCacheonix cacheonix;

/**

    * Tests getting an instance of CacheManager using a default Cacheonix configuration.

    */

publicvoidtestGetInstance() {

      assertNotNull("Cacheonix created in setUp() method should not be null", cacheonix);

   }

/**

    * Sets up the fixture. This method is called before a test is executed.

    * <p/>

    * Cacheonix receives the default configuration from a <code>cacheonix-config.xml</code> found in a class path or

    * using a file that name is defined by system parameter <code>cacheonix.config.xml<code>.

    */

protectedvoidsetUp() throwsException {

super.setUp();

// Get Cacheonix using a default Cacheonix configuration. The configuration

// is stored in the conf/cacheonix-config.xml

      cacheonix = Cacheonix.getInstance();

   }

/**

    * Tears down the fixture. This method is called after a test is executed.

    */

protectedvoidtearDown() throwsException {

// Cache manager has be be shutdown upon application exit.

// Note that call to shutdown() here uses unregisterSingleton

// set to true. This is necessary to support clean restart on setUp()

      cacheonix.shutdown(ShutdownMode.GRACEFUL_SHUTDOWN, true);

      cacheonix = null;

super.tearDown();

   }

}

讀取快取

Cacheonix cacheonix = Cacheonix.getInstance();

Cache<String, String> cache = cacheonix.getCache("my.cache");

String cachedValue = cache.get("my.key");

設定快取

Cacheonix cacheonix = Cacheonix.getInstance();

Cache<String, String> cache = cacheonix.getCache("my.cache");

String replacedValue = cache.put("my.key", "my.value");

刪除快取

Cacheonix cacheonix = Cacheonix.getInstance();

Cache<String, String> cache = cacheonix.getCache("my.cache");

String removedValue = cache.remove("my.key");

Cacheonix作為一款開源的分散式快取框架，可以滿足中型企業規模的系統架構，對提升系統性能有非常棒的作用。

3、ASimpleCache – 輕量級Android快取框架

ASimpleCache是一款基於Android的輕量級快取框架，它只有一個Java檔案，ASimpleCache基本可以快取常用的Android物件，包括普通字串、JSON物件、經過序列化的Java物件、位元組陣列等。

ASimpleCache可以快取哪些東西

ASimpleCache基本可以快取常用的Android物件，包括但不限於以下幾種型別：

· 普通字串

· JSON物件

· 經過序列化的Java物件

· 位元組陣列

ASimpleCache的特點

· 輕量級，只有一個Java檔案

· 完整而靈活的配置，可以配置快取路徑，快取大小，快取數量，快取超時時間等。

· 超時快取自動失效，並從記憶體中自動刪除。

· 多程序的支援

　　在Android開發中，我們可以用ASimpleCache來替換SharePreference配置檔案，特別是如果你的應用經常要從網際網路上讀取資料，那麼利用ASimpleCache可以快取這些請求資料，等一段時間失效後再去重新讀取，這樣可以減少客戶端流量，同時減少伺服器併發量。

ASimpleCache的示例程式碼

　　設定快取資料：

ACache mCache = ACache.get(this);

mCache.put("test_key1", "test value");

mCache.put("test_key2", "test value", 10);//儲存10秒，如果超過10秒去獲取這個key，將為null

mCache.put("test_key3", "test value", 2 * ACache.TIME_DAY);//儲存兩天，如果超過兩天去獲取這個key，將為null

獲取快取資料：

ACache mCache = ACache.get(this);

String value = mCache.getAsString("test_key1");

ASimpleCache的作者是國人，程式碼託管在Github上，也用過ASimpleCache的同學可以分享一下使用心得，為開源事業貢獻一份力量。

4、JBoss Cache – 基於事物的Java快取框架

JBoss Cache是一款基於Java的事務處理快取系統，它的目標是構建一個以Java框架為基礎的叢集解決方案，可以是伺服器應用，也可以是Java SE應用。

叢集高可用性

JBoss Cache將會自動複製快取資料，並且在叢集中的伺服器之間進行快取資料的同步，這樣可以保證任何一臺伺服器重啟了都不會影響快取的可用性。

叢集快取可避免系統瓶頸

JBoss Cache顧名思義是利用快取來提高系統擴充套件性的，當我們的WEB系統遇到大量的資料庫讀寫時，系統的瓶頸將會出現在資料庫端，JBoss Cache正好可以解決資料庫的頻繁讀取問題，解決這個瓶頸。

　　另外，由於JBoss Cache的快取是在叢集中的每一個伺服器間同步的，因此也不會因為一臺快取伺服器遇到效能問題而影響整個系統。

JBoss Cache的standalone用法

　　首先是初始化TreeCache

TreeCache tree = new TreeCache();

然後是讀進配置檔案

PropertyConfigurator config = new PropertyConfigurator();

config.configure("配置檔案.xml");

然後開始服務

Tree.startService();

因為Tree的結構是用NODE來Access的，TreeCache這裡就很簡單的用：

/level1/level2/node1 來表示兩級Tree下面的Node1。

　　現在我們新增幾個要Cache的物件。

Tree.put("/level1/level2/node1", "key1", "value1");

String[] array = { "1", "2", "3", "4" }

Tree.put("/level3/array/", "myarray", array);

大家可以看到，TreeCache裡面可以儲存任何種類的物件，包括所有複雜物件。

　　讀取物件就很方便了

String s = (String)Tree.get("/level1/level2/node1/", "key1");

value1就讀出來了。

　　同理：

String[] sarr = (String[]) Tree.get("/level3/array/","myarray");

System.out.println(sarr[1]) 會顯示2

　　最後停止服務：

Tree.stopService();

JBoss Cache的FileCacheLoader示例

　　首先建立一個FileCache類封裝JBoss Cache的相關操作，如下：

package com.javaeye.terrencexu.jbosscache;  

import java.io.File;  

import java.util.Map;  

import org.jboss.cache.Cache;  

import org.jboss.cache.DefaultCacheFactory;  

import org.jboss.cache.Fqn;  

import org.jboss.cache.Node;  

import org.jboss.cache.config.CacheLoaderConfig;  

import org.jboss.cache.config.Configuration;  

import org.jboss.cache.loader.FileCacheLoader;  

import org.jboss.cache.loader.FileCacheLoaderConfig;  

/**

 * <p>

 * This is demo to illustrate how to use the JBoss Cache to cache your

 * frequently accessed Java objects in order to dramatically improve

 * the performance of your applications. This makes it easy to remove

 * data access bottlenecks, such as connecting to a database.

 * </p>

 * <p>

 * As a rule of thumb, it is recommended that the FileCacheLoader not  

 * be used in a highly concurrent, transactional or stressful environment,

 * ant its use is restricted to testing.

 * </p>

 *  

 * @author TerrenceX

 *

 * @param <T>

 */

publicclassFileCache<T> {  

/**

     * The JBoss Cache, used to cache frequently accessed Java objects.

     */

private Cache<String, T> cache;  

/**

     * @constructor

     * @param fsCacheLoaderLocation The file system location to store the cache

     */

publicFileCache(File fsCacheLoaderLocation) {  

        cache = initCache(fsCacheLoaderLocation);  

    }  

/**

     * Create a Cache and whose cache loader type is File Cache Loader

     *  

     * @param fsCacheLoaderLocation The file position used to store the cache.

     *  

     * @return Cache

     */

public Cache<String, T> initCache(File fsCacheLoaderLocation) {  

// initiate a FileCacheLoader instance  

        FileCacheLoader fsCacheLoader = new FileCacheLoader();  

// prepare the file cache loader configuration file for File Cache Loader  

        FileCacheLoaderConfig fsCacheLoaderConfig = new FileCacheLoaderConfig();  

        fsCacheLoaderConfig.setLocation(fsCacheLoaderLocation.toString());  

        fsCacheLoaderConfig.setCacheLoader(fsCacheLoader);  

// set configuration to File Cache Loader  

        fsCacheLoader.setConfig(fsCacheLoaderConfig);  

// prepare the configuration for Cache  

        Configuration config = new Configuration();  

        config.setCacheLoaderConfig(new CacheLoaderConfig());  

        config.getCacheLoaderConfig().addIndividualCacheLoaderConfig(fsCacheLoaderConfig);  

// create a Cache through the default cache factory  

returnnew DefaultCacheFactory<String, T>().createCache(config);  

    }  

/**

     * Add a new node into the tree-node hierarchy

     *  

     * @param fqn Full Qualified Name for the new node

     * @return

     */

public Node<String, T> addNode(Fqn<String> fqn) {  

return cache.getRoot().addChild(fqn);  

    }  

/**

     * Remove a specified node from the tree-node hierarchy

     *  

     * @param fqn Full Qualified Name for the specified node

     */

publicvoidremoveNode(Fqn<String> fqn) {  

        cache.removeNode(fqn);  

    }  

/**

     * Add node information to the specified node.

     *  

     * @param fqn Full Qualified Name for the specified node

     * @param key The key of the node information

     * @param value The value of the node information

     */

publicvoidaddNodeInfo(Fqn<String> fqn, String key, T value) {  

        cache.put(fqn, key, value);  

    }  

/**

     * Batch add node information to the specified node.

     *  

     * @param fqn Full Qualified Name for the specified node

     * @param infos Node informations map

     */

publicvoidaddNodeInfos(Fqn<String> fqn, Map<String, T> infos) {  

        cache.put(fqn, infos);  

    }  

/**

     * Get node information from the specified node.

     *  

     * @param fqn Full Qualified Name for the specified node

     * @param key The key of the node information

     * @return

     */

public T getNodeInfo(Fqn<String> fqn, String key) {  

return cache.get(fqn, key);  

    }  

/**

     * Remove node information from the specified node.

     *  

     * @param fqn Full Qualified Name for the specified node

     * @param key The key of the node information

     */

publicvoidremoveNodeInfo(Fqn<String> fqn, String key) {  

        cache.remove(fqn, key);  

    }  

}

下面是一個測試案例：

package com.javaeye.terrencexu.jbosscache;  

import java.io.File;  

import org.jboss.cache.Fqn;  

publicclassMain {  

public

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