纯java的进程内缓存框架,纯java的进程内缓存框架有哪些

本文目录一览：

• 1、JAVA几种缓存技术介绍说明
• 2、JAVA缓存框架有哪些意义呢？
• 3、JAVA缓存框架有哪些意义
• 4、java 目前市面上比较火的框架有哪些？
• 5、java 分布式缓存框架有哪些
• 6、Spring本地缓存的使用方法

JAVA几种缓存技术介绍说明

1、OSCache

OSCache是个一个广泛采用的高性能的J2EE缓存框架，OSCache能用于任何java应用程序的普通的缓存解决方案。

OSCache有以下特点：

（1）缓存任何对象，你可以不受限制的缓存部分jsp页面或HTTP请求，任何java对象都可以缓存。

永久缓存--缓存能随意的写入硬盘，因此答应昂贵的创建（eXPensive-to-create）数据来保持缓存，甚至能让应用重启。

（2）支持集群--集群缓存数据能被单个的进行参数配置，不需要修改代码。

缓存记录的过期--你可以有最大限度的控制缓存对象的过期，包括可插入式的刷新策略（假如默认性能不需要时）。

2、Java Caching System

JSC(Java Caching System)是一个用分布式的缓存系统，是基于服务器的java应用程序。它是通过提供治理各种动态缓存数据来加速动态web应用。

JCS和其他缓存系统一样，也是一个用于高速读取，低速写入的应用程序。

动态内容和报表系统能够获得更好的性能。

假如一个网站，有重复的网站结构，使用间歇性更新方式的数据库（而不是连续不断的更新数据库），被重复搜索出相同结果的，就能够通过执行缓存方式改进其性能和伸缩性。

3、EHCache

EHCache 是一个纯java的在进程中的缓存，它具有以下特性：快速，简单，为Hibernate2.1充当可插入的缓存，最小的依靠性，全面的文档和测试。

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。

6、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，是非凡为集群和数据驱动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。

SwarmCache使用JavaGroups来治理从属关系和分布式缓存的通讯。

扩展资料

Java中缓存存在的原因：

一 般情况下,一个网站,或者一个应用,它的一般形式是,浏览器请求应用服务器,应用服务器做一堆计算后再请求数据库,数据库收到请求后再作一堆计算后把数据 返回给应用服务器。

应用服务器再作一堆计算后把数据返回给浏览器，这个是一个标准流程。但是随着互连网的普及,上网的人越来越多,网上的信息量也越来越多。

数据库每秒中接受请求的次数也是有限的，如果利用有限的资源来提供尽可能大的吞吐量呢。一个办法:减少计算量,缩短请求流程(减少网络io或者硬盘io),这时候缓存就可以大展手脚了。

缓存的基本原理就是打破上图中所描绘的标准流程,在这个标准流程中,任何 一个环节都可以被切断.请求可以从缓存里取到数据直接返回。

JAVA缓存框架有哪些意义呢？

OSCache或者EHCache这种，主要的应用场景大多是应用内缓存。也就是这一个程序里使用的缓存。所有的缓存在自己写的这个程序里面。

而memcache是独立的另一个进程，是独立的缓存，缓存的数据保存的另一个进程的内存中。区别有两点：

EHCache这种应用中的缓存，不太容易实现多实例应用间共享。对于常见的Web型应用，需要通过启动多个实例来增强处理能力的情况下，缓存不能共享就不利于缓存命中。

memcache这种独立的缓存，不会受到应用的启动、停止的影响。在Web应用中，程序重启是一个很常见的事情，如果使用应用内的缓存，一旦程序重启，缓存就全部丢失了（当然默认指没有开启持久化支持的情况下）。

JAVA缓存框架有哪些意义

（1100）（0）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-减少对网站的访问三、操作系统缓存1、文件系统提供的DiskCache：操作系统会把经常访问到的文件内容放入到内存当中，由文件系统来管理2、当应用程序通过文件系统访问磁盘文件的时候，操作系统从DiskCache当中读取文件内容，加速了文件读取速度3、DiskCache由操作系统来自动管理，一般不用人工干预，但应当保证物理内存充足，以便于操作系统可以使用尽量多的内存充当DiskCache，加速文件读取速度4、特殊的应用程序对文件系统DiskCache有很高的要求，会绕开文件系统DiskCache，直接访问磁盘分区，自己实现Disk5、Cache策略Oracle的rawdevice(裸设备)–直接抛弃文件系统MySQL的InnoDB：innodb_flush_method=O_DIRECT四、数据库缓存1、重要性数据库通常是企业应用系统最核心的部分数据库保存的数据量通常非常庞大数据库查询操作通常很频繁，有时还很复杂以上原因造成数据库查询会引起非常频繁的磁盘I/O读取操作，迫使CPU挂起等待，数据库性能极度低下2、缓存策略a、QueryCache以SQL作为key值缓存查询结果集一旦查询涉及的表记录被修改，缓存就会被自动删除设置合适的QueryCache会极大提高数据库性能QueryCache并非越大越好，过大的QqueryCache会浪费内存。MySQL:query_cache_size=128Mb、DataBufferdatabuffer是数据库数据在内存中的容器databuffer的命中率直接决定了数据库的性能databuffer越大越好，多多益善MySQL的InnoDBbuffer：innodb_buffer_pool_size=2GMySQL建议bufferpool开大到服务器物理内存60-80%五、应用程序缓存1、对象缓存由O/RMapping框架例如Hibernate提供，透明性访问，细颗粒度缓存数据库查询结果，无需业务代码显式编程，是最省事的缓存策略当软件结构按照O/RMapping框架的要求进行针对性设计，使用对象缓存将会极大降低Web系统对于数据库的访问请求良好的设计数据库结构和利用对象缓存，能够提供极高的性能，对象缓存适合OLTP（联机事务处理）应用2、查询缓存对数据库查询结果集进行缓存，类似数据库的QueryCache适用于一些耗时，但是时效性要求比较低的场景。查询缓存和对象缓存适用的场景不一样，是互为补充的当查询结果集涉及的表记录被修改以后，需要注意清理缓存3、页面缓存a、作用针对页面的缓存技术不但可以减轻数据库服务器压力，还可以减轻应用服务器压力好的页面缓存可以极大提高页面渲染速度页面缓存的难点在于如何清理过期的缓存b、分类I、动态页面静态化利用模板技术将访问过一次的动态页面生成静态html，同时修改页面链接，下一次请求直接访问静态链接页面动态页面静态化技术的广泛应用于互联网CMS/新闻类Web应用，但也有BBS应用使用该技术，例如Discuz!无法进行权限验证，无法显示个性化信息可以使用AJAX请求弥补动态页面静态化的某些缺点II、Servlet缓存针对URL访问返回的页面结果进行缓存，适用于粗粒度的页面缓存，例如新闻发布可以进行权限的检查OScache提供了简单的Servlet缓存(通过web.xml中的配置)也可以自己编程实现Servlet缓存III、页面内部缓存针对动态页面的局部片断内容进行缓存，适用于一些个性化但不经常更新的页面(例如博客)OSCache提供了简单的页面缓存可以自行扩展JSPTag实现页面局部缓存六、web服务器端缓存基于代理服务器模式的Web服务器端缓存，如squid/nginxWeb服务器缓存技术被用来实现CDN（内容分发网络contentdeliverynetwork）被国内主流门户网站大量采用不需要编程，但仅限于新闻发布类网站，页面实时性要求不高七、基于ajax的浏览器缓存使用AJAX调用的时候，将数据库在浏览器端缓存只要不离开当前页面，不刷新当前页面，就可以直接读取缓存数据只适用于使用AJAX技术的页面

java 目前市面上比较火的框架有哪些？

Java 始终排在第一位，这使它成为有史以来最著名的软件编程语言之一。及时的更新和新版本发布使它成为一种充满活力的、有竞争力的编程语言。

2020年最常用的java框架

十大常用框架：

一、SpringMVC

二、Spring

三、Mybatis

四、Dubbo

五、Maven

六、RabbitMQ

七、Log4j

八、Ehcache

九、Redis

十、Shiro

一、SpringMVC

Spring Web MVC是一种基于Java的实现了Web MVC设计模式的请求驱动类型的轻量级Web框架，即使用了MVC架构模式的思想，将web层进行职责解耦，基于请求驱动指的就是使用请求-响应模型，框架的目的就是帮助我们简化开发，Spring Web MVC也是要简化我们日常Web开发的。

模型（Model ）封装了应用程序的数据和一般他们会组成的POJO。

视图（View）是负责呈现模型数据和一般它生成的HTML输出，客户端的浏览器能够解释。

控制器（Controller ）负责处理用户的请求，并建立适当的模型，并把它传递给视图渲染。

Spring的web模型 - 视图 - 控制器（MVC）框架是围绕着处理所有的HTTP请求和响应的DispatcherServlet的设计。

Spring Web MVC处理请求的流程

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具体执行步骤如下：

1、 首先用户发送请求————前端控制器，前端控制器根据请求信息（如URL）来决定选择哪一个页面控制器进行处理并把请求委托给它，即以前的控制器的控制逻辑部分；图2-1中的1、2步骤；

2、 页面控制器接收到请求后，进行功能处理，首先需要收集和绑定请求参数到一个对象，这个对象在Spring Web MVC中叫命令对象，并进行验证，然后将命令对象委托给业务对象进行处理；处理完毕后返回一个ModelAndView（模型数据和逻辑视图名）；图2-1中的3、4、5步骤；

3、 前端控制器收回控制权，然后根据返回的逻辑视图名，选择相应的视图进行渲染，并把模型数据传入以便视图渲染；图2-1中的步骤6、7；

4、 前端控制器再次收回控制权，将响应返回给用户，图2-1中的步骤8；至此整个结束。

二、Spring

2.1、IOC容器：

IOC容器就是具有依赖注入功能的容器，IOC容器负责实例化、定位、配置应用程序中的对象及建立这些对象间的依赖。应用程序无需直接在代码中new相关的对象，应用程序由IOC容器进行组装。在Spring中BeanFactory是IOC容器的实际代表者。

2.2、AOP：

简单地说，就是将那些与业务无关，却为业务模块所共同调用的逻辑或责任封装起来，便于减少系统的重复代码，降低模块间的耦合度，并有利于未来的可操作性和可维护性。AOP代表的是一个横向的关系

AOP用来封装横切关注点，具体可以在下面的场景中使用:

Authentication 权限

Caching 缓存

Context passing 内容传递

Error handling 错误处理

Lazy loading　懒加载

Debugging 调试

logging, tracing, profiling and monitoring　记录跟踪　优化　校准

Performance optimization　性能优化

Persistence 持久化

Resource pooling　资源池

Synchronization　同步

Transactions 事务

三、Mybatis

MyBatis 是支持普通 SQL查询，存储过程和高级映射的优秀持久层框架。MyBatis 消除了几乎所有的JDBC代码和参数的手工设置以及结果集的检索。MyBatis 使用简单的 XML或注解用于配置和原始映射，将接口和 Java 的POJOs（Plain Old Java Objects，普通的 Java对象）映射成数据库中的记录。

总体流程：

(1)加载配置并初始化

触发条件：加载配置文件

将SQL的配置信息加载成为一个个MappedStatement对象（包括了传入参数映射配置、执行的SQL语句、结果映射配置），存储在内存中。

(2)接收调用请求

触发条件：调用Mybatis提供的API

传入参数：为SQL的ID和传入参数对象

处理过程：将请求传递给下层的请求处理层进行处理。

(3)处理操作请求

触发条件：API接口层传递请求过来

传入参数：为SQL的ID和传入参数对象

处理过程：

(A)根据SQL的ID查找对应的MappedStatement对象。

(B)根据传入参数对象解析MappedStatement对象，得到最终要执行的SQL和执行传入参数。

©获取数据库连接，根据得到的最终SQL语句和执行传入参数到数据库执行，并得到执行结果。

(D)根据MappedStatement对象中的结果映射配置对得到的执行结果进行转换处理，并得到最终的处理结果。

(E)释放连接资源。

(4)返回处理结果将最终的处理结果返回

MyBatis 最强大的特性之一就是它的动态语句功能。如果您以前有使用JDBC或者类似框架的经历，您就会明白把SQL语句条件连接在一起是多么的痛苦，要确保不能忘记空格或者不要在columns列后面省略一个逗号等。动态语句能够完全解决掉这些痛苦。

四、Dubbo

Dubbo是一个分布式服务框架，致力于提供高性能和透明化的RPC（远程过程调用协议）远程服务调用方案，以及SOA服务治理方案。简单的说，dubbo就是个服务框架，如果没有分布式的需求，其实是不需要用的，只有在分布式的时候，才有dubbo这样的分布式服务框架的需求，并且本质上是个服务调用的东东，说白了就是个远程服务调用的分布式框架。

1、透明化的远程方法调用，就像调用本地方法一样调用远程方法，只需简单配置，没有任何API侵入。

2、软负载均衡及容错机制，可在内网替代F5等硬件负载均衡器，降低成本，减少单点。

3、 服务自动注册与发现，不再需要写死服务提供方地址，注册中心基于接口名查询服务提供者的IP地址，并且能够平滑添加或删除服务提供者。

节点角色说明：

Provider: 暴露服务的服务提供方。

Consumer: 调用远程服务的服务消费方。

Registry: 服务注册与发现的注册中心。

Monitor: 统计服务的调用次调和调用时间的监控中心。

Container: 服务运行容器。

五、Maven

Maven这个个项目管理和构建自动化工具，越来越多的开发人员使用它来管理项目中的jar包。但是对于我们程序员来说，我们最关心的是它的项目构建功能。

六、RabbitMQ

消息队列一般是在项目中，将一些无需即时返回且耗时的操作提取出来，进行了异步处理，而这种异步处理的方式大大的节省了服务器的请求响应时间，从而提高了系统的吞吐量。

RabbitMQ是用Erlang实现的一个高并发高可靠AMQP消息队列服务器。

Erlang是一门动态类型的函数式编程语言。对应到Erlang里，每个Actor对应着一个Erlang进程，进程之间通过消息传递进行通信。相比共享内存，进程间通过消息传递来通信带来的直接好处就是消除了直接的锁开销(不考虑Erlang虚拟机底层实现中的锁应用)。

AMQP(Advanced Message Queue Protocol)定义了一种消息系统规范。这个规范描述了在一个分布式的系统中各个子系统如何通过消息交互。

七、Log4j

日志记录的优先级，分为OFF、FATAL、ERROR、WARN、INFO、DEBUG、ALL或者您定义的级别。

八、Ehcache

EhCache 是一个纯Java的进程内缓存框架，具有快速、精干等特点，是Hibernate中默认的CacheProvider。Ehcache是一种广泛使用的开源Java分布式缓存。主要面向通用缓存,Java EE和轻量级容器。它具有内存和磁盘存储，缓存加载器,缓存扩展，缓存异常处理程序，一个gzip缓存servlet过滤器，支持REST和SOAP api等特点。

优点：

1、 快速

2、 简单

3、 多种缓存策略

4、缓存数据有两级：内存和磁盘，因此无需担心容量问题

5、 缓存数据会在虚拟机重启的过程中写入磁盘

6、可以通过RMI、可插入API等方式进行分布式缓存

7、 具有缓存和缓存管理器的侦听接口

8、支持多缓存管理器实例，以及一个实例的多个缓存区域

9、提供Hibernate的缓存实现

缺点：

1、使用磁盘Cache的时候非常占用磁盘空间：这是因为DiskCache的算法简单，该算法简单也导致Cache的效率非常高。它只是对元素直接追加存储。因此搜索元素的时候非常的快。如果使用DiskCache的，在很频繁的应用中，很快磁盘会满。

2、不能保证数据的安全：当突然kill掉java的时候，可能会产生冲突，EhCache的解决方法是如果文件冲突了，则重建cache。这对于Cache数据需要保存的时候可能不利。当然，Cache只是简单的加速，而不能保证数据的安全。如果想保证数据的存储安全，可以使用Bekeley DB Java Edition版本。这是个嵌入式数据库。可以确保存储安全和空间的利用率。

九、Redis

redis是一个key-value存储系统。和Memcached类似，它支持存储的value类型相对更多，包括string(字符串)、list(链表)、set(集合)、zset(sorted set –有序集合)和hash（哈希类型）。这些数据类型都支持push/pop、add/remove及取交集并集和差集及更丰富的操作，而且这些操作都是原子性的。在此基础上，redis支持各种不同方式的排序。与memcached一样，为了保证效率，数据都是缓存在内存中。区别的是redis会周期性的把更新的数据写入磁盘或者把修改操作写入追加的记录文件，并且在此基础上实现了master-slave(主从)同步。

Redis数据库完全在内存中，使用磁盘仅用于持久性。相比许多键值数据存储，Redis拥有一套较为丰富的数据类型。Redis可以将数据复制到任意数量的从服务器。

1.2、Redis优点：

（1）异常快速：Redis的速度非常快，每秒能执行约11万集合，每秒约81000+条记录。

（2）支持丰富的数据类型：Redis支持最大多数开发人员已经知道像列表，集合，有序集合，散列数据类型。这使得它非常容易解决各种各样的问题，因为我们知道哪些问题是可以处理通过它的数据类型更好。

（3）操作都是原子性：所有Redis操作是原子的，这保证了如果两个客户端同时访问的Redis服务器将获得更新后的值。

（4）多功能实用工具：Redis是一个多实用的工具，可以在多个用例如缓存，消息，队列使用(Redis原生支持发布/订阅)，任何短暂的数据，应用程序，如Web应用程序会话，网页命中计数等。

1.3、Redis缺点：

（1）单线程

（2）耗内存

十、Shiro

Apache Shiro是Java的一个安全框架，旨在简化身份验证和授权。Shiro在JavaSE和JavaEE项目中都可以使用。它主要用来处理身份认证，授权，企业会话管理和加密等。Shiro的具体功能点如下：

（1）身份认证/登录，验证用户是不是拥有相应的身份；

（2）授权，即权限验证，验证某个已认证的用户是否拥有某个权限；即判断用户是否能做事情，常见的如：验证某个用户是否拥有某个角色。或者细粒度的验证某个用户对某个资源是否具有某个权限；

（3）会话管理，即用户登录后就是一次会话，在没有退出之前，它的所有信息都在会话中；会话可以是普通JavaSE环境的，也可以是如Web环境的；

（4）加密，保护数据的安全性，如密码加密存储到数据库，而不是明文存储；

（5）Web支持，可以非常容易的集成到Web环境；

Caching：缓存，比如用户登录后，其用户信息、拥有的角色/权限不必每次去查，这样可以提高效率；

（6）shiro支持多线程应用的并发验证，即如在一个线程中开启另一个线程，能把权限自动传播过去；

（7）提供测试支持；

（8）允许一个用户假装为另一个用户（如果他们允许）的身份进行访问；

（9）记住我，这个是非常常见的功能，即一次登录后，下次再来的话不用登录了。

文字描述可能并不能让猿友们完全理解具体功能的意思。下面我们以登录验证为例，向猿友们介绍Shiro的使用。至于其他功能点，猿友们用到的时候再去深究其用法也不迟。

十一、设计模式

这个算不上框架，可自行忽略，不过我认为设计模式的思想很有必要了解一下。

思想：

开闭原则：

开闭原则就是说对扩展开放，对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候，不能去修改原有的代码。

针对接口编程，针对接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。

尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承。

一个实体应当尽量少的与其他实体之间发生相互作用，使得系统功能模块相对独立。

使用多个隔离的接口，比使用单个接口要好。

里氏代换原则：

（1）子类的能力必须大于等于父类，即父类可以使用的方法，子类都可以使用。

（2）返回值也是同样的道理。假设一个父类方法返回一个List，子类返回一个ArrayList，这当然可以。如果父类方法返回一个ArrayList，子类返回一个List，就说不通了。这里子类返回值的能力是比父类小的。

（3）还有抛出异常的情况。任何子类方法可以声明抛出父类方法声明异常的子类。 而不能声明抛出父类没有声明的异常。

java 分布式缓存框架有哪些

Ehcache

Ehcache 是一个Java实现的开源分布式缓存框架，EhCache 可以有效地减轻数据库的负载，可以让数据保存在不同服务器的内存中，在需要数据的时候可以快速存取。同时EhCache 扩展非常简单，官方提供的Cache配置方式有好几种。你可以通过声明配置、在xml中配置、在程序里配置或者调用构造方法时传入不同的参数。

特点：

存取速度非常快，性能很不错。

可以应用多种缓存策略。

分级缓存，用户可以指定哪些数据在硬盘中缓存，哪些数据在内存中缓存。

可以通过RMI、可插入API等方式进行分布式缓存。

具有缓存和缓存管理器的侦听接口。

支持多缓存管理器实例，以及一个实例的多个缓存区域。

默认提供Hibernate的缓存实现

Spring本地缓存的使用方法

我们现在在用的Spring Cache，可以直接看Spring Boot提供的缓存枚举类，有如下这些：

EhCache：一个纯Java的进程内缓存框架，所以也是基于本地缓存的。(注意EhCache2.x和EhCache3.x相互不兼容)。

Redis：分布式缓存，只有Client-Server(C\S)模式，Java一般使用Jedis/Luttuce来操纵。

Hazelcast：基于内存的数据网格。虽然它基于内存，但是分布式应用程序可以使用Hazelcast进行分布式缓存、同步、集群、处理、发布/订阅消息等。

Guava：它是Google Guava工具包中的一个非常方便易用的本地化缓存实现，基于LRU（最近最少使用）算法实现，支持多种缓存过期策略。在Spring5.X以后的版本已经将他标记为过期了。

Caffeine：是使用Java8对Guava缓存的重写版本，在Spring5中将取代了Guava，支持多种缓存过期策略。

SIMPLE：使用ConcurrentMapCacheManager，因为不支持缓存过期时间，所以做本地缓存基本不考虑该方式。

关于分布式缓存，我们需要后面会专门讨论Redis的用法，这里只看本地缓存。性能从高到低，依次是Caffeine，Guava，ConcurrentMapCacheManager，其中Caffeine在读写上都快了Guava近一倍。

这里我们只讨论在Spring Boot里面怎么整合使用Caffeine和EhCache。

主要有以下几个步骤：

1)加依赖包：

2)配置缓存：

这里有两种方法，通过文件配置或者在配置类里面配置，先看一下文件配置，我们可以写一个properties文件，内容像这样：

然后还要在主类中加上@EnableCaching注解：

另外一种更灵活的方法是在配置类中配置：

应用类：

测试类：

导入依赖包，分为2.x版本和3.x版本。

其中2.x版本做如下导入：

3.x版本做如下导入：

导包完成后，我们使用JCacheManagerFactoryBean + ehcache.xml的方式配置：

参考资料：