【缓存】J2Cache —— 基于内存和 Redis 的两级 Java 缓存框架的使用方法

本文涉及的产品
Redis 开源版,标准版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
云数据库 Tair(兼容Redis),内存型 2GB
简介: 【缓存】J2Cache —— 基于内存和 Redis 的两级 Java 缓存框架的使用方法

一、J2Cache简介

J2Cache 是 OSChina 目前正在使用的两级缓存框架(要求至少 Java 8)。第一级缓存使用内存(同时支持 Ehcache 2.x、Ehcache 3.x 和 Caffeine),第二级缓存使用 Redis(推荐)/Memcached 。 由于大量的缓存读取会导致 L2 的网络成为整个系统的瓶颈,因此 L1 的目标是降低对 L2 的读取次数。 该缓存框架主要用于集群环境中。单机也可使用,用于避免应用重启导致的缓存冷启动后对后端业务的冲击。

J2Cache 从 1.3.0 版本开始支持 JGroups 和 Redis Pub/Sub 两种方式进行缓存事件的通知。在某些云平台上可能无法使用 JGroups 组播方式,可以采用 Redis 发布订阅的方式。详情请看 j2cache.properties 配置文件的说明。

视频介绍:http://v.youku.com/v_show/id_XNzAzMTY5MjUy.html

J2Cache 的两级缓存结构

二、数据读取

  1. 读取顺序 -> L1 -> L2 -> DB
  2. 数据更新
    1 从数据库中读取最新数据,依次更新 L1 -> L2 ,发送广播清除某个缓存信息
    2 接收到广播(手工清除缓存 & 一级缓存自动失效),从 L1 中清除指定的缓存信息

三、使用方法及实际示例

J2Cache 默认使用 Caffeine 作为一级缓存,使用 Redis 作为二级缓存。你还可以选择 Ehcache2 和 Ehcache3 作为一级缓存。

以下实际的使用示例是以Springboot 项目为基础集成 J2Cache 的。

3.1 引用 Maven

以下是我从中央仓库查看的2.8.x的版本

        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/net.oschina.j2cache/j2cache-core -->
        <dependency>
            <groupId>net.oschina.j2cache</groupId>
            <artifactId>j2cache-core</artifactId>
            <version>2.8.2-release</version>
        </dependency>

3.2 准备配置

拷贝 j2cache.propertiescaffeine.properties 到你项目的源码目录,并确保这些文件会被编译到项目的 classpath 中。如果你选择了 ehcache 作为一级缓存,需要拷贝 ehcache.xml 或者 ehcache3.xml 到源码目录(后者对应的是 Ehcache 3.x 版本),这些配置文件的模板可以从 https://gitee.com/ld/J2Cache/tree/master/core/resources 这里获取。

使用你喜欢的文本编辑器打开 j2cache.properties 并找到 redis.hosts 项,将其信息改成你的 Redis 服务器所在的地址和端口。

我们建议缓存在使用之前都需要预先设定好缓存大小及有效时间,使用文本编辑器打开 caffeine.properties 进行缓存配置,配置方法请参考文件中的注释内容。

例如:default = 1000,30m #定义缓存名 default ,对象大小 1000,缓存数据有效时间 30 分钟。 你可以定义多个不同名称的缓存。

自己代码中实际的配置文件已上传至资源中心,方便查看:

J2Cache 使用Ceffien作为一级缓存,使用Redis作为二级缓存时的配置

3.3 编写代码

3.3.1 Demo示例

public static void main(String[] args) {
    CacheChannel cache = J2Cache.getChannel();
    // 缓存操作
    cache.set("default", "1", "Hello J2Cache");
    System.out.println(cache.get("default", "1"));
    // 清除缓存
    cache.evict("default", "1");
    System.out.println(cache.get("default", "1"));
    // 请注意 cache.close() 方法只需在程序退出时调用
    cache.close();
}

3.3.2 实际案例

    /**
     * 获取摄像头的uuid
     *
     * @param sn       家庭的sn
     * @param deviceId 像头的设备id
     * @return 摄像头的uuid
     */
    private String getUuid(String sn, Integer deviceId) {
        log.info("E|CameraShoutHandler|getUuid()|根据sn和摄像头的设备id调用设备云服务查询摄像头详情开始!");
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        // 格式 dev225:132
        String key = sn + StrUtil.COLON + deviceId;
        CacheChannel channel = J2Cache.getChannel();
        // 先从缓存中取出摄像头的UUID(首先从内存中读取,内存中如果没有再从Redis中读取,如果Redis还是没有,那么就再去数据库或者调用第三方服务获取数据)
        CacheObject cacheObject = channel.get(SystemConstant.APPLICATION_NAME, key);
        String uuid = (String) cacheObject.getValue();
        // 如果两级缓存中没有摄像头的uuid,则去调用设备云服务查询摄像头的详情,查询出之后再存入缓存
        if (Objects.isNull(uuid)) {
            log.info("**************** 缓存中的UUID为空,调用设备云服务查询摄像头的uuid *************");
            CommResponse cameraDetailInfo = cameraDetailInfoRpc.getCameraDetailInfo(sn, deviceId);
            CameraDetailInfoDTO cameraDetailInfoDTO = (CameraDetailInfoDTO) cameraDetailInfo.getData();
            // 存入缓存
            channel.set(SystemConstant.APPLICATION_NAME, key, cameraDetailInfoDTO.getUuid());
        }
        log.info("E|CameraShoutHandler|getUuid()|根据sn和摄像头的设备id调用设备云服务查询摄像头详情结束!------------ 耗时:【{}】毫秒!", System.currentTimeMillis() - startTime);
        return uuid;
    }

可以从Redis客户端工具里查看,Redis中已经有这个数据了。

 

四、常见问题

4.1 J2Cache 的使用场景是什么?

首先你的应用是运行在集群环境,使用 J2Cache 可以有效降低节点间的数据传输量;其次单节点使用 J2Cache 可以避免应用重启后对后端业务系统的冲击

4.2 为什么不能在程序中设置缓存的有效期

在程序中定义缓存数据的有效期会导致缓存不可控,一旦数据出问题无从查起,因此 J2Cache 的所有缓存的有效期都必须在 一级缓存 的配置中预设好再使用

4.3 如何使用 memcached 作为二级缓存

首先修改 j2cache.properties 中的 j2cache.L2.provider_class 为 memcached,然后在 j2cache.properties 中配置 memcached.xxx 相关信息。

需要在项目中引入对 memcached 的支持:

<dependency>
    <groupId>com.googlecode.xmemcached</groupId>
    <artifactId>xmemcached</artifactId>
    <version>2.4.5</version>
</dependency>

4.4 使用何种 Redis 的存储模式最佳? generic 还是 hash ?

我们推荐使用 generic 存储模式,这也是 J2Cache 默认的存储模式,hash 模式最大的问题是无法单独对 key 进行 expire 设置。

参考资料:J2Cache —— 基于内存和 Redis 的两级 Java 缓存框架

完结!


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