java缓存实现原理
java缓存技术
一、什么是缓存
1、Cache是高速缓冲存储器 一种特殊的存储器子系统，其中复制了频繁使用的数据以利于快速访问
2、凡是位于速度相差较大的两种硬件/软件之间的，用于协调两者数据传输速度差异的结构，均可称之为 Cache
二、缓存的分类
1、基于web应用的系统架构图
2、在系统架构的不同层级之间，为了加快访问速度，都可以存在缓存
操作系统磁盘缓存->减少磁盘机械操作
数据库缓存->减少文件系统I/O
应用程序缓存->减少对数据库的查询
Web服务器缓存->减少应用服务器请求
客户端浏览器缓存->减少对网站的访问。
‘贰’ java 中常用缓存cache机制的实现 程序启动自动加载时怎么实现的
所谓缓存，就是将程序或系统经常要调用的对象存在内存中，一遍其使用时可以快速调用，不必再去创建新的重复的实例。这样做可以减少系统开销，提高系统效率。缓存机制的实现有很多中，这里讲一种。
‘叁’ JAVA中的缓存是怎么一回事帮忙解释下。急急急！！！！！！谢谢
(1)Ｈibernate有两个级别的缓存．一个是Ｓession级别的缓存，它是第一级别缓存属于进程范围内的缓存，由Hibernate自行管理一般情况下无需进行干预．另一个是Ｓ essionFactory级别的缓存，它是第二级别的缓存属于集群范围与进程范围的缓存．它可以自己进行配置与更改，而且可以动态加载与卸载．
(2)第一级缓存 第二级缓存
存放数据的形式 相互关联的持久化对象 对象的散装数据
缓存的范围 事务范围，每个事务都有单独的第一级缓存 进程范围或集群范围，缓存被同一个进程或集群范围内的所有事务共享
并发访问策略 由于每个事务都拥有单独的第一级缓存，不会出现并发问题，无需提供并发访问策略 由于多个事务会同时访问第二级缓存中相同数据，因此必须提供适当的并发 访问策略，来保证特定的事务隔离级别
数据过期策略 没有提供数据过期策略。处于一级缓存中的对象永远不会过期，除非应用程序显式清空缓存或者清除特定的对象 必须提供数据过期策略，如基于内存的缓存中的 对象的最大数目，允许对象处于缓存中的最长时间，以及允许对象处于缓存中的最长空闲时间
物理存储介质 内存.内存和硬盘。对象的散装数据首先存放在基于内在的缓存中，当内存中对象的数目达到数据过期策略中指定上限时，就会把其余的对象写入基于硬盘的缓存 中。
缓存的软件实现 在Hibernate的Session的实现中包含了缓存的实现 由第三方提供，Hibernate仅提供了缓存适配器(CacheProvider)。用于把特定的缓存插件集成到Hibernate中 。
启用缓存的方式 只要应用程序通过Session接口来执行保存、更新、删除、加载和查询数据库数据的操作，Hibernate就会启用第一级缓存，把数据库中的数据以对象的形式拷贝 到缓存中，对于批量更新和批量删除操作，如果不希望启用第一级缓存，可以绕过Hibernate API，直接通过JDBCAPI来执行指操作。 用户可以在单个类或类的单个集合的粒度 上配置第二级缓存。如果类的实例被经常读但很少被修改，就可以考虑使用第二级缓存。只有为某个类或集合配置了第二级缓存，Hibernate在运行时才会把它的实例加入到第二 级缓存中。
用户管理缓存的方式 第一级缓存的物理介质为内存，由于内存容量有限，必须通过恰当的检索策略和检索方式来限制加载对象的数目。Session的evit()方法可以显式清空缓存 中特定对象，但这种方法不值得推荐。 第二级缓存的物理介质可以是内存和硬盘，因此第二级缓存可以存放大量的数据，数据过期策略的maxElementsInMemory属性值可以控制 内存中的对象数目。管理第二级缓存主要包括两个方面：选择需要使用第二级缓存的持久类，设置合适的并发访问策略：选择缓存适配器，设置合适的数据过期策略。
‘肆’ 使用java实现以个简单的缓存机制
你这个分数太少了吧，程序到是有，不过给你有点可惜
CacheMgr.java
import java.util.*;
import cn.javass.framework.cache.vo.CacheConfModel;
public class CacheMgr {
private static Map cacheMap = new HashMap();
private static Map cacheConfMap = new HashMap();
private CacheMgr(){
}
private static CacheMgr cm = null;
public static CacheMgr getInstance(){
if(cm==null){
cm = new CacheMgr();
Thread t = new ClearCache();
t.start();
}
return cm;
}
/**
* 增加缓存
* @param key
* @param value
* @param ccm 缓存对象
* @return
*/
public boolean addCache(Object key,Object value,CacheConfModel ccm){
boolean flag = false;
cacheMap.put(key, value);
cacheConfMap.put(key, ccm);
System.out.println("now addcache=="+cacheMap.size());
return true;
}
/**
* 删除缓存
* @param key
* @return
*/
public boolean removeCache(Object key){
cacheMap.remove(key);
cacheConfMap.remove(key);
System.out.println("now removeCache=="+cacheMap.size());
return true;
}
/**
* 清除缓存的类
* @author wanglj
* 继承Thread线程类
*/
private static class ClearCache extends Thread{
public void run(){
while(true){
Set tempSet = new HashSet();
Set set = cacheConfMap.keySet();
Iterator it = set.iterator();
while(it.hasNext()){
Object key = it.next();
CacheConfModel ccm = (CacheConfModel)cacheConfMap.get(key);
//比较是否需要清除
if(!ccm.isForever()){
if((new Date().getTime()-ccm.getBeginTime())>= ccm.getDurableTime()*60*1000){
//可以清除，先记录下来
tempSet.add(key);
}
}
}
//真正清除
Iterator tempIt = tempSet.iterator();
while(tempIt.hasNext()){
Object key = tempIt.next();
cacheMap.remove(key);
cacheConfMap.remove(key);
}
System.out.println("now thread================>"+cacheMap.size());
//休息
try {
Thread.sleep(60*1000L);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
CacheConfModel.java
public class CacheConfModel implements java.io.Serializable{
private long beginTime;
private boolean isForever = false;
private int rableTime;
public long getBeginTime() {
return beginTime;
}
public void setBeginTime(long beginTime) {
this.beginTime = beginTime;
}
public boolean isForever() {
return isForever;
}
public void setForever(boolean isForever) {
this.isForever = isForever;
}
public int getDurableTime() {
return rableTime;
}
public void setDurableTime(int rableTime) {
this.rableTime = rableTime;
}
}
顺便说一句，缓存的管理不是靠时间久来计算的，是靠最大不活动间隔计算的，你的设计思想有问题
‘伍’ java实现缓存技术
session最好少用，一般系统都用session来存储用户信息，session用多了对系统开销不好，缓存也尽量少用，要用的话都用在基本不会改变的数据上，不然会影响系统，如果经常改变的量，用了缓存，如：一个程序在用缓存中的数据，而另一个程序却在修改缓存的数据，那边程序就会出现不符合的数据了，如果回答对你有帮助，请把分给我吧，谢谢
‘陆’ Java中IO缓冲区的原理是什么
如果是边读边写，就会很慢，也伤硬盘。缓冲区就是内存里的一块区域，把数据先存内存里，然后一次性写入，类似数据库的批量操作，这样效率比较高。
调用I\O操作的时候，实际上还是一个一个的读或者写，关键就在，CPU只有一个，不论是几个核心。CPU在系统调用时，会不会还要参与主要操作？参与多次就会花更多的时间。
系统调用时，若不用缓冲，CPU会酌情考虑使用 中断。此时CPU是主动地，每个周期中都要花去一部分去询问I\O设备是否读完数据，这段时间CPU不能做任何其他的事情（至少负责执行这段模块的核不能）。所以，调用一次读了一个字，通报一次，CPU腾出时间处理一次。
而设置缓冲，CPU通常会使用 DMA 方式去执行 I\O 操作。CPU 将这个工作交给DMA控制器来做，自己腾出时间做其他的事，当DMA完成工作时，DMA会主动告诉CPU“操作完成”。这时，CPU接管后续工作。在此，CPU 是被动的。DMA是专门 做 I＼O 与 内存 数据交换的，不仅自身效率高，也节约了CPU时间，CPU在DMA开始和结束时做了一些设置罢了。
所以，调用一次，不必通报CPU，等缓冲区满了，DMA 会对C PU 说 “嘿，伙计！快过来看看，把他们都搬走吧”。
综上，设置缓冲，就建立了数据块，使得DMA执行更方便，CPU也有空闲，而不是呆呆地候着I\O数据读来。从微观角度来说，设置缓冲效率要高很多。尽管，不能从这个程序上看出来。 几万字的读写\就能看到差距
‘柒’ 朋友，请问Java页面暂存功能怎样实现的呢求教
Java页面缓存通常由三种方法：
1、JavaBean缓存从数据库中读取的内容，通过getter和setter方法
2、通过利用XML缓存当前数据
3、建立相应的缓存池（没有具体用过）
‘捌’ JAVA几种缓存技术介绍说明
1、TreeCache / JBossCache
JBossCache是一个复制的事务处理缓存，它允许你缓存企业级应用数据来更好的改善性能。缓存数据被自动复制，让你轻松进行JBoss服务器之间 的集群工作。JBossCache能够通过JBoss应用服务或其他J2EE容器来运行一个MBean服务，当然，它也能独立运行。
2、WhirlyCache
Whirlycache是一个快速的、可配置的、存在于内存中的对象的缓存。它能够通过缓存对象来加快网站或应用程序的速度，否则就必须通过查询数据库或其他代价较高的处理程序来建立。
3、SwarmCache
SwarmCache是一个简单且有效的分布式缓存，它使用IP multicast与同一个局域网的其他主机进行通讯，是特别为集群和数据驱动web应用程序而设计的。SwarmCache能够让典型的读操作大大超过写操作的这类应用提供更好的性能支持。
4、JCache
JCache是个开源程序，正在努力成为JSR-107开源规范，JSR-107规范已经很多年没改变了。这个版本仍然是构建在最初的功能定义上。
5、ShiftOne
ShiftOne Java Object Cache是一个执行一系列严格的对象缓存策略的Java lib，就像一个轻量级的配置缓存工作状态的框架。
‘玖’ ehcache java 对象缓存怎么实现
1.技术背景：
系统缓存是位于应用程序与物理数据源之间，用于临时存放复制数据的内存区域，目的是为减少应用程序对物理数据源访问的次数，从而提高应用程序的运行性能。缓存设想内存是有限的，缓存的时效性也是有限的，所以可以设定内存数量的大小可以执行失效算法，可以在内存满了的情况下，按照最少访问等算法将缓存直接移除或切换到硬盘上。
Ehcache从Hibernate发展而来，逐渐涵盖了Cache界的全部功能，是目前发展势头最好的一个项目，具有快速、简单、低消耗、扩展性强、支持对象或序列化缓存，支持缓存或元素的失效，提供LRU、LFU和FIFO缓存策略，支持内存缓存和硬盘缓存和分布式缓存机制等特点。其中Cache的存储方式为内存或磁盘（ps：无须担心容量问题）
2.EhCahe的类层次介绍：
主要分为三层，最上层是CacheManager，它是操作Ehcache的入口。可以通过CacheManager.getInstance()获得一个单子的CacheManager，或者通过CacheManager的构造函数创建一个新的CacheManager。每个CacheManger都管理多个Cache。每个Cache都以一种类Hash的方式，关联多个Element。Element就是我们用于存放缓存内容的地方。
3.环境搭建：
很简单只需要将ehcache-2.1.0-distribution.tar.gz和ehcache-web-2.0.2-distribution.tar.gz挤压的jar包放入WEB-INF/lib下。
再创建一个重要的配置文件ehcache.xml，可以从ehcache组件包中拷贝一个，也可以自己建立一个，需要放到classpath下，一般放于/WEB-INF/classed/ehcache.xml；具体的配置文件可以网上搜一下
4.实际运用
一个网站的首页估计是被访问次数最多的，我们可以考虑给首页做一个页面缓存；
缓存策略：应该是某个固定时间之内不变的，比如说2分钟更新一次，以应用结构page-filter-action-service--db为例。
位置：页面缓存做到尽量靠近客户的地方，就是在page和filter之间，这样的优点就是第一个用户请求后，页面被缓存，第二个用户在请求，走到filter这个请求就结束了，需要在走到action-service--db，好处当然是服务器压力大大降低和客户端页面响应速度加快。
首页页面缓存存活时间定为2分钟，也就是参数timeToLiveSeconds（缓存的存活时间）应该设置为120，同时timeToIdleSeconds（多长时间不访问缓存，就清楚该缓存）最好也设为2分钟或者小于2分钟。
接着我们来看一下SimplePageCachingFilter的配置，
<filter>
<filter-name>indexCacheFilterfilter-name>
<filter-class>
net.sf.ehcache.constructs.web.filter.SimplePageCachingFilter
<filter-class>
<filter>
<filter-mapping>
<filter-name>indexCacheFilterfilter-name>
<url-pattern>*index.actionurl-pattern>
<filter-mapping>
将上述代码加入到web.xml，那么当打开首页时，你会发现2分钟才会有一堆sql语句出现在控制台，也可以调整为5分钟，总之一切尽在掌控之中。
当然，如果你像缓存首页的部分内容时，你需要使用这个filter，我看一下：
<filter>
<filter-name>indexCacheFilterfilter-name>
<filter-class>
net.sf.ehcache.constructs.web.filter.
<filter-class>
filter>
<filter-mapping>
<filter-name>indexCacheFilterfilter-name>
<url-pattern>*/index_right.jsp<url-pattern>
<filter-mapping>
如此我们将jsp页面通过jsp：include到其他页面，这样就做到了页面局部缓存的效果，这一点貌似没有oscache的tag好用。
此外cachefilter中还有一个特性，就是gzip，也就是缓存中的元素是被压缩过的，如果客户端浏览器支持压缩的话，filter会直接返回压缩过的流，这样节省了带宽，把解压的工作交给了客户端浏览即可，当然如果客户端不支持gzip，那么filter会把缓存的元素拿出来解压后在返回给客户端浏览器（大多数爬虫是不支持gzip的，所以filter也会解压后在返回流）。
总之，Ehcache是一个非常轻量级的缓存实现，而且从1.2之后支持了集群，而且是hibernate默认的缓存provider，本文主要介绍Ehcahe对页面缓存的支持，但是它的功能远不止如此，要用好缓存，对J2ee中缓存的原理、适用范围、适用场景等等都需要比较深刻的理解，这样才能用好用对缓存。
为了大家通过实际例子加深了解与场景运用，在奉献一个实例：
*在Spring中运用EhCache
适用任意一个现有开源CacheFramework，要求可以Cache系统中service或者DAO层的get/find等方法返回结果，如果数据更新（适用了Create/update/delete），则刷新cache中相应的内容。
根据需求，计划适用SpringAOP+enCache来实现这个功能，采用ehCache原因之一就是Spring提供了enCache的支持，至于为何仅仅支持ehcache而不支持oscache和jbosscache就无从得知了。
AOP少不了拦截器，先创建一个实现了MethodInterceptor接口的拦截器，用来拦截Service/DAO的方法调用，拦截到方法后，搜索该方法的结果在cache中是否存在，如果存在，返回cache中结果，如果不存在返回数据库查询结果，并将结果返回到缓存。
,InitializingBean
{
privatestaticfinalLoglogger=LogFactory.getLog(MethodCacheInterceptor.class);
privateCachecache;
publicvoidsetCache(Cachecache){
this.cache=cache;
}
publicMethodCacheInterceptor(){
super();
}
/**
*拦截Service/DAO的方法，并查找该结果是否存在，如果存在就返回cache中的值，
*否则，返回数据库查询结果，并将查询结果放入cache
*/
publicObjectinvoke(MethodInvocationinvocation)throwsThrowable{
StringtargetName=invocation.getThis().getClass().getName();
StringmethodName=invocation.getMethod().getName();
Object[]arguments=invocation.getArguments();
Objectresult;
logger.debug("Findobjectfromcacheis"+cache.getName());
StringcacheKey=getCacheKey(targetName,methodName,arguments);
Elementelement=cache.get(cacheKey);
Page13of26
if(element==null){
logger.debug("Holpmethod,Getmethodresultandcreatecache........!");
result=invocation.proceed();
element=newElement(cacheKey,(Serializable)result);
cache.put(element);
}
returnelement.getValue();
}
/**
*获得cachekey的方法，cachekey是Cache中一个Element的唯一标识
*cachekey包括包名+类名+方法名，如com.co.cache.service.UserServiceImpl.getAllUser
*/
privateStringgetCacheKey(StringtargetName,StringmethodName,Object[]arguments){
StringBuffersb=newStringBuffer();
sb.append(targetName).append(".").append(methodName);
if((arguments!=null)&&(arguments.length!=0)){
for(inti=0;i<arguments.length;i++){
sb.append(".").append(arguments[i]);
}
}
returnsb.toString();
}
/**
*implementInitializingBean，检查cache是否为空
*/
publicvoidafterPropertiesSet()throwsException{
Assert.notNull(cache,"Needacache.PleaseusesetCache(Cache)createit.");
}
}
上面的代码可以看到，在方法invoke中，完成了搜索cache/新建cache的功能
随后，再建立一个拦截器MethodCacheAfterAdvice，作用是在用户进行create/update/delete操作时来刷新、remove相关cache内容，这个拦截器需要实现AfterRetruningAdvice接口，将会在所拦截的方法执行后执行在afterReturning（objectarg0，Methodarg1，Object[]arg2,objectarg3)方法中所预定的操作
,InitializingBean
{
privatestaticfinalLoglogger=LogFactory.getLog(MethodCacheAfterAdvice.class);
privateCachecache;
Page15of26
publicvoidsetCache(Cachecache){
this.cache=cache;
}
publicMethodCacheAfterAdvice(){
super();
}
publicvoidafterReturning(Objectarg0,Methodarg1,Object[]arg2,Objectarg3)throws
Throwable{
StringclassName=arg3.getClass().getName();
Listlist=cache.getKeys();
for(inti=0;i<list.size();i++){
StringcacheKey=String.valueOf(list.get(i));
if(cacheKey.startsWith(className)){
cache.remove(cacheKey);
logger.debug("removecache"+cacheKey);
}
}
}
publicvoidafterPropertiesSet()throwsException{
Assert.notNull(cache,"Needacache.PleaseusesetCache(Cache)createit.");
}
}
该方法获取目标class的全名，如：com.co.cache.test.TestServiceImpl，然后循环cache的keylist，刷新/removecache中所有和该class相关的element。
接着就是配置encache的属性，如最大缓存数量、cache刷新的时间等等。
<ehcache>
<diskStorepath="c:\myapp\cache"/>
<defaultCache
maxElementsInMemory="1000"
eternal="false"
timeToIdleSeconds="120"
timeToLiveSeconds="120"
overflowToDisk="true"
/>
<cachename="DEFAULT_CACHE"
maxElementsInMemory="10000"
eternal="false"
timeToIdleSeconds="300000"
timeToLiveSeconds="600000"
overflowToDisk="true"
/>
</ehcache>
这里需要注意的是defaultCache定义了一个默认的cache，这个Cache不能删除，否则会抛出Nodefaultcacheisconfigured异常。另外由于使用拦截器来刷新Cache内容，因此在定义cache生命周期时可以定义较大的数值，timeToIdleSeconds="30000000",timeToLiveSeconds="6000000"，好像还不够大？
然后再将Cache和两个拦截器配置到Spring的配置文件cache.xml中即可，需要创建两个“切入点”，分别用于拦截不同方法名的方法。在配置application.xml并且导入cache.xml。这样一个简单的Spring+Encache框架就搭建完成。
‘拾’ java缓存是什么意思 文件放在哪
Java的缓存机制是通过JVM(Java虚拟机)提供的运行时缓存来实现的，由于JVM是不跨平台的(Java的跨平台正是通过JVM的不跨平台来实现的)，所以JVM的缓存机制没有实现本地临时存储，因此你找不到所谓Java的缓存文件夹。这些问题你不用这么纠结，实在不清楚的话打电话问一下官方人员就清楚了。