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给WEB应用加JCS缓存系统

摘要: 给WEB应用加JCS缓存系统

</td> </tr> <tr> <td height="35" valign="top" class="ArticleTeitle"> <table width="100%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="251" height="86" align="center" valign="top"> </td> <td width="433" valign="top">
我想把一个基于数据库的WEB应用程序加上缓存,以提高性能,开源的java缓存系统不少,先拿JCS( Java Caching System)试试。

关于JCS的介绍,小红帽的文章已写得非常清楚了,附后。
先到http://jakarta.apache.org/jcs/Downloads.html
下载jcs-1.2.6.jar,找了半天也没有找到它的源码和API文档,不知为什么?
在这个站点有: Using JCS: Some basics for the web ,不错,就用它练习。

一、创建值对象
假设有一BOOK,它在数据库中的表为:
Table BOOK
BOOK_ID_PK
TITLE
AUTHOR
ISBN
PRICE
PUBLISH_DATE

</td> </tr> <tr> <td height="20" colspan="2">


</td> </tr> </table>

创建值对象如下:

package com.genericbookstore.data;

import java.io.Serializable;

import java.util.Date;

public class BookVObj implements Serializable

{

    public int bookId = 0;

    public String title;

    public String author;

    public String ISBN;

    public String price;

    public Date publishDate;

    public BookVObj()

    {

    }

}

        
二、创建缓存管理器
应用中对book数据的访问都通过缓存管理器。
package com.genericbookstore.data;

import org.apache.jcs.JCS;

// in case we want to set some special behavior

import org.apache.jcs.engine.behavior.IElementAttributes;

public class BookVObjManager

{

    private static BookVObjManager instance;

    private static int checkedOut = 0;

    public static JCS bookCache;

    private BookVObjManager()//构造函数

    {

        try

        {

            bookCache = JCS.getInstance("bookCache");

        }

        catch (Exception e)

        {

            // Handle cache region initialization failure

        }

        // Do other initialization that may be necessary, such as getting

        // references to any data access classes we may need to populate

        // value objects later

    }

    /**

     * Singleton access point to the manager.

     */

    public static BookVObjManager getInstance()

    {

        synchronized (BookVObjManager.class)

        {

            if (instance == null)

            {

                instance = new BookVObjManager();

            }

        }

        synchronized (instance)

        {

            instance.checkedOut++;

        }

        return instance;

    }

 /**

     * Retrieves a BookVObj.  Default to look in the cache.

     */

    public BookVObj getBookVObj(int id)

    {

        return getBookVObj(id, true);

    }

    /**

     * Retrieves a BookVObj. Second argument decides whether to look

     * in the cache. Returns a new value object if one can't be

     * loaded from the database. Database cache synchronization is

     * handled by removing cache elements upon modification.

     */

    public BookVObj getBookVObj(int id, boolean fromCache)

    {

        BookVObj vObj = null;

        // First, if requested, attempt to load from cache

        if (fromCache)

        {

            vObj = (BookVObj) bookCache.get("BookVObj" + id);

        }

        // Either fromCache was false or the object was not found, so

        // call loadBookVObj to create it

        if (vObj == null)

        {

            vObj = loadBookVObj(id);

        }

        return  vObj;

    }

    /**

     * Creates a BookVObj based on the id of the BOOK table.  Data

     * access could be direct JDBC, some or mapping tool, or an EJB.

     */

    public BookVObj loadBookVObj(int id)

    {

        BookVObj vObj = new BookVObj();

        vObj.bookId = id;

        try

        {

            boolean found = false;

            // load the data and set the rest of the fields

            // set found to true if it was found

            found = true;

            // cache the value object if found

            if (found)

            {

                // could use the defaults like this

                // bookCache.put( "BookVObj" + id, vObj );

                // or specify special characteristics

                // put to cache

                bookCache.put("BookVObj" + id, vObj);

            }

        }

        catch (Exception e)

        {

            // Handle failure putting object to cache

        }

        return vObj;

    }

    /**

     * Stores BookVObj's in database.  Clears old items and caches

     * new.

     */

    public void storeBookVObj(BookVObj vObj)

    {

        try

        {

            // since any cached data is no longer valid, we should

            // remove the item from the cache if it an update.

            if (vObj.bookId != 0)

            {

                bookCache.remove("BookVObj" + vObj.bookId);

            }

            // put the new object in the cache

            bookCache.put("BookVObj" + vObj.bookId, vObj);

        }

        catch (Exception e)

        {

            // Handle failure removing object or putting object to cache.

        }

    }

}

       

三、配置文件cache.ccf,它定义你配置何种类型的缓存、缓存的大小、过期时间等。

#WEB-INF/classes/cache.ccf(以下内容不要换行)
jcs.default=
jcs.default.cacheattributes=org.apache.jcs.engine.CompositeCacheAttributes
jcs.default.cacheattributes.MaxObjects=1000
jcs.default.cacheattributes.MemoryCacheName=org.apache.jcs.engine.memory.lru.LRUMemoryCache

jcs.default.cacheattributes.UseMemoryShrinker=true
jcs.default.cacheattributes.MaxMemoryIdleTimeSeconds=3600
jcs.default.cacheattributes.ShrinkerIntervalSeconds=60
jcs.default.cacheattributes.MaxSpoolPerRun=500
jcs.default.elementattributes=org.apache.jcs.engine.ElementAttributes
jcs.default.elementattributes.IsEternal=false

四、测试的JSP文件
<%@page import="com.genericbookstore.data.*,java.util.*" %>

<%

BookVObjManager cache = BookVObjManager.getInstance();


BookVObj bv1=cache.getBookVObj(8,true);

out.println(bv1.bookId);
%>

五、测试:http://127.0.0.1:8080/jcs/testjcs.jsp

所有源文件请下载。

附: JCS(Java Caching System)简介以及相关文档

作者:小红帽

概述
JCS是Jakarta的项目Turbine的子项目。它是一个复合式的缓冲工具。可以将对象缓冲到内存、硬盘。具有缓冲对象时间过期设定。还可以通过JCS构建具有缓冲的分布式构架,以实现高性能的应用。
对于一些需要频繁访问而每访问一次都非常消耗资源的对象,可以临时存放在缓冲区中,这样可以提高服务的性能。而JCS正是一个很好的缓冲工具。缓冲工具对于读操作远远多于写操作的应用性能提高非常显著。
JCS的详细说明在 http://jakarta.apache.org/turbine/jcs/

JCS的特性
JCS除了简单的将对象缓冲在内存中以外,还具有几个特性,以适应企业级缓冲系统的需要。这些特性包括时间过期、索引式硬盘缓冲、并行式的分布缓冲等。
内存缓冲
JCS现在支持两种内存缓冲算法LRU和MRU。通常都是使用LRU算法。
org.apache.stratum.jcs.engine.memory.lru.LRUMemoryCache
使用内存缓冲区需要定义缓冲区大小,当超过缓冲区限制时,会将缓冲内容抛弃掉。如果有配硬盘缓冲,则将挤出来的缓冲内容写入硬盘缓冲区。

时间过期
JCS对于缓冲的对象,可以设定缓冲过期时间,一个对象在缓冲区中停留的时间超过这个时间,就会被认为是“不新鲜”而被放弃。

索引式硬盘缓冲
一方面,为了避免缓冲区过大,撑爆虚拟机的内存,另一方面又希望能够缓冲更多的对象,JCS可以将超出缓冲区大小的对象缓存到硬盘上。配置上也比较方便,只需要指定缓冲临时文件的存放目录位置。硬盘缓冲将缓冲对象的内容写到文件上,但是将访问索引保存在内存中,因此也能够达到尽可能高的访问效率。

并行式的分布缓冲(Lateral)
通常,将对象缓冲在内存中,一方面提高了应用的性能,而另一方面却使得应用不可以分布式发布。因为假设一个应用配置在两台服务器上并行运行,而两台服务器单独缓冲,则很容易导致两个缓冲区内容出现版本上的不一致而出错。一个机器上修改了数据,这个动作会影响到本地内存缓冲区和数据库服务器,但是却不会通知到另一台服务器,导致另一台上缓冲的数据实际上已经无效了。
并行式的分布缓冲就是解决这个问题。可以通过配置,将几台服务器配成一个缓冲组,组内每台服务器上有数据更新,会横向将更新的内容通过TCP/IP协议传输到其他服务器的缓冲层,这样就可以保证不会出现上述情况。这个的缺点是如果组内的并行的服务器数量增大后,组内的数据传输量将会迅速上升。这种方案适合并行服务器的数量比较少的情况。

Client/Server式的缓冲(Remote)
客户/服务端式的缓冲集群。这种方式支持一个主服务器和最高达到256个客户端。客户端的缓冲层会尝试连接主服务器,如果连接成功,就会在主服务器上注册。每个客户端有数据更新,就会通知到主服务器,主服务器会将更新通知到除消息
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