JAVA缓存技术

时间  2019-11-17
标签 java 缓存 技术 栏目 Java 繁體版
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最近再ITEYE上看到关于讨论JAVA缓存技术的帖子比较多，本身不懂，因此上网大 概搜了下，找到一篇，暂做保存，后面若是有用到能够参考。此为转贴，帖子来处:http://cogipard.info/articles /cache-static-files-with-jnotify-and-ehcache

介绍
JNotify：http://jnotify.sourceforge.net/，经过JNI技术，让Java代码能够实时的监控制定文件夹内文件的变更信息，支持Linux/Windows/MacOS;
EHCache：http://ehcache.org/，一个普遍使用的Java缓存模块，能够作使用内存和文件完成缓存工做。
在Java Web项目中，为了提升WEB应用的响应速度，能够把经常使用的静态文件（包括css，js和其余各类图片）提早读入到内存缓存中，这样能够减小不少文件系统 的IO操做（这每每也是项目性能的瓶颈之一）。可是这么作每每有一个弊端，那就是当实际的静态文件发生改变的时候，缓存并不能获得及时的刷新，形成了必定 的滞后现象。有些项目可能没什么问题，可是对于某些项目而言，必须解决这个问题。办法基本有两种，一种是另外开启一个线程，不断的扫描文件，和缓存的文件 作比较，肯定该文件时候修改，另外就是使用系统的API，来监控文件的改变。前面一种解决办法缺点很明显，费时费力，后面的办法须要用到JNI，而且编写 一些系统的本地库函数，幸运的是，JNoify为咱们作好了准备工做，直接拿来用就能够了。

本文会简单给出一个利用JNotify和EHCache实现静态文件缓存的一个小例子。


JNotify的准备
在使用JNotify以前，你须要“安装”一下JNotify。JNotify使用了JNI技术来调用系统的本地库（Win下的是dll文件，Linux下是so文件），这些库文件都已近包含在下载包中了。可是若是你直接使用JNotify的话，每每会报错：

  1. BASH   
  2. java.lang.UnsatisfiedLinkError: no jnotify in java.library.path   
  3.     at java.lang.ClassLoader.loadLibrary(Unknown Source)   
  4.     at java.lang.Runtime.loadLibrary0(Unknown Source)   
  5.     at java.lang.System.loadLibrary(Unknown Source)   
  6.     at net.contentobjects.jnotify.win32.JNotify_win32.<clinit>(Unknown Source)   
  7.     at net.contentobjects.jnotify.win32.JNotifyAdapterWin32.<init>(Unknown Source)  
BASH
java.lang.UnsatisfiedLinkError: no jnotify in java.library.path
	at java.lang.ClassLoader.loadLibrary(Unknown Source)
	at java.lang.Runtime.loadLibrary0(Unknown Source)
	at java.lang.System.loadLibrary(Unknown Source)
	at net.contentobjects.jnotify.win32.JNotify_win32.<clinit>(Unknown Source)
	at net.contentobjects.jnotify.win32.JNotifyAdapterWin32.<init>(Unknown Source)


这是因为jnotify找不到须要的dll或者其余库文件致使的，解决办法是把jnotify压缩包里的库文件放到java.library.path所指向的文件夹中，通常在windows下能够放在[jre安装目录]/bin下便可。

java.library.path 的值能够经过System.getProperty("java.library.path")查看，可是你即便在程序中经过 System.setProperty("java.library.path", "some/folder/path/contain/dll")来改变java.library.path的值，仍是没法加载到对应的dll库文件，原 因是JVM只在程序加载之初读取java.library.path，之后再使用java.library.path的时候，用的都是最一开始加载到得那 个值。有人认为只是一个bug，而且报告给了SUN（http://bugs.sun.com/bugdatabase /view_bug.do?bug_id=4280189）可是好像SUN不认为这是一个BUG。
除了把dll文件放到[jre安装目录]/bin下，也能够手动指定程序的启动参数:
java -Djava.library.path=some/folder/path/contain/dll的方法来达到目的。

EHCache的基本使用方法
EHCache很是容易使用，首先咱们要得到一个CacheManager的实例。CacheManager有两种得到方法，一种是实例模式，一种是单例模式。这里咱们用后面一种：

  1. //CacheManager manager = new CacheManager("src/ehcache.xml");实例模式   
  2. CacheManager.create();//单例模式，默认读取类路径下的ehcache.xml做为配置文件   
  3. Cache cache = CacheManager.getInstance().getCache("staticResourceCache");   
  4. //staticResourceCache在ehcache.xml中提早定义了  
//CacheManager manager = new CacheManager("src/ehcache.xml");实例模式
CacheManager.create();//单例模式，默认读取类路径下的ehcache.xml做为配置文件
Cache cache = CacheManager.getInstance().getCache("staticResourceCache");
//staticResourceCache在ehcache.xml中提早定义了


ehcache.xml的简单例子：

  1. ehcache.xml :   
  2. <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>   
  3. <ehcache updateCheck="false" dynamicConfig="false">   
  4.     <diskStore path="java.io.tmpdir"/>   
  5.     <cache name="staticResourceCache"  
  6.         maxElementsInMemory="1000"  
  7.         timeToIdleSeconds="7200"  
  8.         timeToLiveSeconds="7200" >   
  9.     </cache>   
  10. </ehcache>  
ehcache.xml :
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ehcache updateCheck="false" dynamicConfig="false">
	<diskStore path="java.io.tmpdir"/>
    <cache name="staticResourceCache"
		maxElementsInMemory="1000"
		timeToIdleSeconds="7200"
		timeToLiveSeconds="7200" >
    </cache>
</ehcache>


而后就可使用Cache实例来操纵缓存了，主要的方法是

  1. Cache.get(Object key)，Cache.put(new Element(Object key, Object value))，Cache.remove(Object key)。  
Cache.get(Object key)，Cache.put(new Element(Object key, Object value))，Cache.remove(Object key)。



缓存静态文件
首先须要扫描包含静态文件的文件夹，为了方便咱们采用Jodd工具包：

  1. import jodd.io.findfile.FilepathScanner;   
  2. ...   
  3. FilepathScanner fs = new FilepathScanner(){   
  4.     @Override  
  5.     protected void onFile(File file) {   
  6.         cacheStatic(file);//缓存文件的函数，实现见后面   
  7.     }   
  8. };   
  9. fs.includeDirs(true).recursive(true).includeFiles(true);   
  10. fs.scan(Configurations.THEMES_PATH);//扫描包含静态文件的文件夹  
import jodd.io.findfile.FilepathScanner;
...
FilepathScanner fs = new FilepathScanner(){
	@Override
	protected void onFile(File file) {
		cacheStatic(file);//缓存文件的函数，实现见后面
	}
};
fs.includeDirs(true).recursive(true).includeFiles(true);
fs.scan(Configurations.THEMES_PATH);//扫描包含静态文件的文件夹


通常来讲，若是客户端浏览器接受GZip格式的文件的话，GZip压缩可让传输的数据大幅度减小，因此考虑对某些缓存的静态文件提早进行GZip压缩。把读取到的静态文件内容缓存到Cache里，若是静态文件时能够用GZip来传输的话，须要把文件内容首先进行压缩。

  1. import java.util.zip.GZIPOutputStream;//JDK自带的GZip压缩工具   
  2. import jodd.io.FastByteArrayOutputStream;//GZip输出的是字节流   
  3. import jodd.io.StreamUtil;//JODD的工具类   
  4.     
  5. private static void cacheStatic(File file){   
  6.     if(!isStaticResource(file.getAbsolutePath()))   
  7.         return;   
  8.     String uri = toURI(file.getAbsolutePath());//生成一个文件标识   
  9.     FileInputStream in = null;   
  10.     StringBuilder builder = new StringBuilder();   
  11.     try {   
  12.         in = new FileInputStream(file);   
  13.         BufferedReader br = new BufferedReader(   
  14.                 new InputStreamReader(in, StringPool.UTF_8));   
  15.         String strLine;   
  16.         while ((strLine = br.readLine()) != null)   {   
  17.             builder.append(strLine);   
  18.             builder.append("\n");//!important   
  19.         }   
  20.     
  21.         FastByteArrayOutputStream bao = new FastByteArrayOutputStream();   
  22.         GZIPOutputStream go = new GZIPOutputStream(bao);   
  23.         go.write(builder.toString().getBytes());   
  24.         go.flush();   
  25.         go.close();   
  26.         cache.put(new Element(uri, bao.toByteArray()));//缓存文件的字节流   
  27.     } catch (FileNotFoundException e) {   
  28.         e.printStackTrace();   
  29.     } catch (UnsupportedEncodingException e) {   
  30.         e.printStackTrace();   
  31.     } catch (IOException e) {   
  32.         e.printStackTrace();   
  33.     } finally {   
  34.         StreamUtil.close(in);   
  35.     }   
  36. }  
import java.util.zip.GZIPOutputStream;//JDK自带的GZip压缩工具
import jodd.io.FastByteArrayOutputStream;//GZip输出的是字节流
import jodd.io.StreamUtil;//JODD的工具类
 
private static void cacheStatic(File file){
	if(!isStaticResource(file.getAbsolutePath()))
		return;
	String uri = toURI(file.getAbsolutePath());//生成一个文件标识
	FileInputStream in = null;
	StringBuilder builder = new StringBuilder();
	try {
		in = new FileInputStream(file);
		BufferedReader br = new BufferedReader(
				new InputStreamReader(in, StringPool.UTF_8));
		String strLine;
		while ((strLine = br.readLine()) != null)   {
			builder.append(strLine);
			builder.append("\n");//!important
		}
 
		FastByteArrayOutputStream bao = new FastByteArrayOutputStream();
		GZIPOutputStream go = new GZIPOutputStream(bao);
		go.write(builder.toString().getBytes());
		go.flush();
		go.close();
		cache.put(new Element(uri, bao.toByteArray()));//缓存文件的字节流
	} catch (FileNotFoundException e) {
		e.printStackTrace();
	} catch (UnsupportedEncodingException e) {
		e.printStackTrace();
	} catch (IOException e) {
		e.printStackTrace();
	} finally {
		StreamUtil.close(in);
	}
}


当文件改变的时候，使用JNotify来改变缓存内容

  1. //监控Configurations.THEMES_PATH指向的文件夹   
  2. JNotify.addWatch(Configurations.THEMES_PATH,    
  3.         JNotify.FILE_CREATED  |    
  4.         JNotify.FILE_DELETED  |    
  5.         JNotify.FILE_MODIFIED |    
  6.         JNotify.FILE_RENAMED,    
  7.         true,  new JNotifyListener(){   
  8.     
  9.     @Override  
  10.     public void fileCreated(int wd,   
  11.             String rootPath, String name) {   
  12.         cacheStatic(new File(rootPath+name));//更新缓存   
  13.     }   
  14.     
  15.     @Override  
  16.     public void fileDeleted(int wd,   
  17.             String rootPath, String name) {   
  18.         cache.remove(toURI(rootPath)+name);//删除缓存条目   
  19.     }   
  20.     
  21.     @Override  
  22.     public void fileModified(int wd,   
  23.             String rootPath, String name) {   
  24.         cacheStatic(new File(rootPath+name));   
  25.     }   
  26.     
  27.     @Override  
  28.     public void fileRenamed(int wd,   
  29.             String rootPath, String oldName,   
  30.             String newName) {   
  31.         cache.remove(toURI(rootPath)+oldName);   
  32.         cacheStatic(new File(rootPath+newName));   
  33.     }   
  34. });  
//监控Configurations.THEMES_PATH指向的文件夹
JNotify.addWatch(Configurations.THEMES_PATH, 
		JNotify.FILE_CREATED  | 
		JNotify.FILE_DELETED  | 
		JNotify.FILE_MODIFIED | 
		JNotify.FILE_RENAMED, 
		true,  new JNotifyListener(){
 
	@Override
	public void fileCreated(int wd,
			String rootPath, String name) {
		cacheStatic(new File(rootPath+name));//更新缓存
	}
 
	@Override
	public void fileDeleted(int wd,
			String rootPath, String name) {
		cache.remove(toURI(rootPath)+name);//删除缓存条目
	}
 
	@Override
	public void fileModified(int wd,
			String rootPath, String name) {
		cacheStatic(new File(rootPath+name));
	}
 
	@Override
	public void fileRenamed(int wd,
			String rootPath, String oldName,
			String newName) {
		cache.remove(toURI(rootPath)+oldName);
		cacheStatic(new File(rootPath+newName));
	}
});
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