osCache内部介绍

1、摘要
本文档介绍了如何在 Portlet 应用中使用 OSCache 进行页面内容缓存和对象缓存，分析了 OSCache 的实现原理，并提出了一个用来缓存对象和页面的简单易用的方案。本文档不涉及 OSCache 的安装与配置的内容，相关内容请参考 OSCache 的 在线文档 。

2、 OSCache 简介
OSCache标记库由OpenSymphony设计，它是一种开创性的缓存方案，它提供了在现有JSP页面之内实现内存缓存的功能。OSCache是个一个被广泛采用的高性能的J2EE缓存框架，OSCache还能应用于任何Java应用程序的普通的缓存解决方案。

OSCache有以下特点：

l      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。

l      拥有全面的API：OSCache API允许你通过编程的方式来控制所有的OSCache特性。

l      永久缓存：缓存能被配置写入硬盘，因此允许在应用服务器的多次生命周期间缓存创建开销昂贵的数据。

l      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。

l      缓存过期：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（如果默认性能不能满足需要时）。

3、OSCache 缓存原理简介 
            Cache Factory 
 
            Cache Proxy 
 
            Cache Map 
 
            Memory 
 
            Disk 
 

            Listeners 
 
            Cache Entry
 

图 3-1 OSCache 架构概览

Cache Factory ：该实体负责获得 Cache Proxy ，兼有一些对 Cache Proxy 的管理功能。对应到现在的 OSCache 实现中的类是： GeneralCacheAdministrator 和 ServletCacheAdministrator 。

Cache Proxy ：该实体是 Cache Map 的代理，它主要负责从 Cache Map 中取得 / 存储指定的缓存对象，如果缓存对象过期，那么就将缓存刷新，并向指定的监听者发送存 / 取事件。对应到现在的 OSCache 实现中的类是： Cache 和 ServletCache 。

Cache Map ：该实体存储了所有的缓存实体，是一个 OSCache 专有的 Map 实现，它能根据指定的算法清除缓存，以及将缓存持久化到磁盘中。对应到现在的 OSCache 实现中的类是： FIFOCache ， LRUCache 和 UnlimitedCache 。

Listeners ： OSCache 存 / 取事件的监听者实体。对应到现在的 OSCache 实现中的类是： CacheEntryEventListener 和 CacheMapAccessEventListener 。

Cache Entry ：表示缓存对象的包装实体，它包装了缓存对象和刷新策略。对应到现在的 OSCache 实现中的类是： CacheEntry 。

3.1  应用场景
一个典型的“缓存对象”场景是：

应用调用 Cache Factory 获得 Cache Proxy ，然后应用将要缓存的对象以及刷新策略通过 Cache Proxy 存储到 Cache Map 中，并通知各个 Listener 。

一个典型的“取得缓存对象”的场景是：

应用调用 Cache Factory 获得 Cache Proxy ，然后给 Cache Proxy 的相应方法传入要获得的缓存对象的 key ， Cache Proxy 会根据指定的刷新策略判断缓存是否过期，如果缓存没有过期，则返回缓存对象，如果缓存过期，则刷新缓存，并向应用层抛出需要刷新的异常（ NeedsRefreshException ），应用如果收到此异常，将重新计算内容并将内容缓存。

 

4、Web 应用中的缓存方案
4.1  假定
OSCache 现有的缓存刷新策略（超过指定时间后自动过期，超过指定日期后自动过期，按照克龙表达式的设定自动过期）不能满足需求。现有应用要求：当数据源的部分内容更新后，能够使相关缓存过期，展现页面从数据源取得更新的内容显示。

4.2、方案应用场景
该方案为下列场景提供了支持：

1． 缓存整个 Response ，能够定制刷新指定的 Response 。

2． 缓存 JSP 页面内容，能够定制刷新指定的缓存内容。

3． 缓存对象，能够定制刷新指定的缓存对象。

4.3、 配置
4.3.1  配置 ***CacheFilter
在 Web 应用的 web.xml 中添加下面的内容：

< filter>

              < filter-name>CacheFilter</filter-name>

              < filter-class>

                     com.***.portal.oscache.***CacheFilter

              </ filter-class>

              < init-param>

                     < param-name>time</param-name>

                     < param-value>-1</param-value>

              </ init-param>

              < init-param>

                     < param-name>scope</param-name>

 

定制这个 fileter 缓存的 response 的组
 
                     < param-value>application</param-value>

              </ init-param>

              <init-param>

                     <param-name>groups</param-name>

                     <param-value> landy </param-value>

              </init-param>

       </ filter>

< filter-mapping>

              < filter-name>CacheFilter</filter-name>

              < url-pattern>/ landy </ url-pattern>

       </ filter-mapping>
 

注意：

为了在部分数据更新时只刷新部分 Response ， ***CacheFilter 比 OSCache 提供的 CacheFitler 增加了一个可配置的参数：“ groups ”，部署者可以通过这个参数配置这个 filter 所映射的 URLS 的组（通常同一个组的 URL 会从同时更新的数据源取数据），这样当数据源某部分更新之后，我们就可以刷新从这部分数据源取数据的 URLs 。该配置项支持配置多个组，以逗号作为分隔符，如：“ group1,group2 ”。

其他的配置项说明请参考 OSCache 在线文档的 CacheFilter 配置部分 。

4.4、缓存整个 Response
OSCache 提供的 CacheFilter 能够缓存 Response ，但不能供应用选择性的刷新某些 Response ，而 ***CacheFilter 就能支持这一特性。

4.4.1 使用方法
您可以按照以下的方式刷新某一组（ Filter 初始化参数中 groups 参数配置的内容）的 Responses:

ServletCacheAdministrator admin = null;

Filter 初始化参数中 scope 参数配置的内容 
admin = ServletCacheAdministrator.getInstance(config

                           .getServletContext());

Filter 初始化参数中 groups 参数配置的内容
Cache cache = admin.getCache(httpRequest, cacheScope);

cache. flushGroup(group);
 

4.4.2   约束
这种方案仅适用于普通的 web 应用，不适用于 Portlets 应用，因为在 Portlets 应用中，每个 Portlet 都是页面上一个可插拔的组件，如果被缓存的 Response 代表的页面中某个 Portlet 被删除了，那么这个页面产生的 Response 就会不一样，而这时应用却无法刷新缓存的 Response 。

4.5、 缓存 JSP 页面内容
可以在 JSP 页面中将要缓存的内容置于 <cache></cache> 标签之间，当更新数据源的事件产生时，在处理事件的方法中加入如下代码即可：

***OSCacheUtil.getInstance().flushGroup("group1");
 

4.5.1 样例
我要缓存一个从数据源的 A 表取数据的 JSP 内容段，如下表所示：

<oscache:cache key="foobar" scope="application" time="-1" groups="group1" >

//business code

Select * from table A and Display

</oscache:cache>
 

数据源更新了，在处理数据更新事件的代码中，我加入下表的代码：

***OSCacheUtil.getInstance().flushGroup("group1");
 

这样就可以刷新缓存的 group1 组的数据了。

4.5.2  约束
本方案在满足了 4.1 描述的需求的条件下，仅支持选择性的刷新存储在 application 域（ cache 标签中 scope 属性配置为 application ）的缓存。为什么不支持选择性的刷新 session 域的缓存呢？是因为数据更新的事件产生是随机的，当数据更新事件发生时，我们无法得到 web 服务器中的每个 session ，所以不能支持选择性的刷新 session 域的缓存。

4.6、缓存对象
可以在 web 应用的业务处理逻辑中将要缓存的对象采用如下的方式将对象缓存到 application 域中：

***OSCacheUtil.getInstance().putInCache(key, content, new String[]{“group1”});
 

当更新数据源的事件产生时，在处理事件的方法中加入如下代码即可：

***OSCacheUtil.getInstance().flushGroup("group1");
 

4.6.1  约束
同 4.5.2 一致。

 

5、Demo
5.1  方案框架
包括 ***CacheFilter 和 ***OSCacheUtil 。

5.2  测试用例（基于 portlet ）
用例 src ：
用例 ear ：