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鍵值對對象緩存系統的設計與實現

發布時間: 2023-02-04 04:08:22

Ⅰ ehcache java 對象緩存怎麼實現

EhCache裡面有一個CacheManager類型,它負責管理cache。Cache裡面存儲著Element對象,Element必須是key-value對。Cache是實際物理實現的,在內存中或者磁碟。這些組件的邏輯表示就是下面即將要討論的類。他們的方法提供了可編程的訪問方式。

CacheManager
負責Cache的創建、訪問、移除。

CacheManager創建
CacheManager支持兩種創建模式:單例(Singleton mode)和實例(InstanceMode)。
在2.5之前的版本中,在同一個JVM中允許存在任意數量相同名字的CacheManager。每調用new CacheManager(...)一次,就會產生一個新的CacheManager實例,而不管已經存在多少個。調用CacheManager.create(...),則返回的是已經存在的那個配置對應的單例CacheManager,如果不存在,則創建一個。

2.5之後的版本,不允許在同一個JVM內存在多個具有相同名字的CacheManager。創建非單例實例的CacheManager()構造函數可能會打破這一規則,但是會拋出NPE異常。如果你的代碼要在同一個JVM創建多個同名的實例,請使用靜態方法CacheManager.create(),總是返回對應名的CacheManager(如果已經存在),否則創建一個

Ⅱ JAVA幾種緩存技術介紹說明

1、TreeCache / JBossCache

JBossCache是一個復制的事務處理緩存,它允許你緩存企業級應用數據來更好的改善性能。緩存數據被自動復制,讓你輕松進行JBoss伺服器之間 的集群工作。JBossCache能夠通過JBoss應用服務或其他J2EE容器來運行一個MBean服務,當然,它也能獨立運行。

2、WhirlyCache

Whirlycache是一個快速的、可配置的、存在於內存中的對象的緩存。它能夠通過緩存對象來加快網站或應用程序的速度,否則就必須通過查詢資料庫或其他代價較高的處理程序來建立。

3、SwarmCache

SwarmCache是一個簡單且有效的分布式緩存,它使用IP multicast與同一個區域網的其他主機進行通訊,是特別為集群和數據驅動web應用程序而設計的。SwarmCache能夠讓典型的讀操作大大超過寫操作的這類應用提供更好的性能支持。

4、JCache

JCache是個開源程序,正在努力成為JSR-107開源規范,JSR-107規范已經很多年沒改變了。這個版本仍然是構建在最初的功能定義上。

5、ShiftOne

ShiftOne Java Object Cache是一個執行一系列嚴格的對象緩存策略的Java lib,就像一個輕量級的配置緩存工作狀態的框架。

Ⅲ 怎麼用命令查看tomcat在memcached中的緩存

一、存儲命令

存儲命令的格式:

1
2

<command name> <key> <flags> <exptime> <bytes>
<data block>

參數說明如下:

<command name>
set/add/replace

<key>
查找關鍵字

<flags>
客戶機使用它存儲關於鍵值對的額外信息

<exptime>
該數據的存活時間,0表示永遠

<bytes>
存儲位元組數

<data block>
存儲的數據塊(可直接理解為key-value結構中的value)

1、添加

(1)、無論如何都存儲的set

這個set的命令在memcached中的使用頻率極高。set命令不但可以簡單添加,如果set的key已經存在,該命令可以更新該key所對應的原來的數據,也就是實現更新的作用。

可以通過「get 鍵名」的方式查看添加進去的記錄:

如你所知,我們也可以通過delete命令刪除掉,然後重新添加。

(2)、只有數據不存在時進行添加的add

(3)、只有數據存在時進行替換的replace

2、刪除

可以看到,刪除已存在的鍵值和不存在的記錄可以返回不同的結果。

二、讀取命令

1、get

get命令的key可以表示一個或者多個鍵,鍵之間以空格隔開

2、gets

可以看到,gets命令比普通的get命令多返回了一個數字(上圖中為13)。這個數字可以檢查數據是否發生改變。當key對應的數據改變時,這個多返回的數字也會改變。

3、cas

cas即checked and set的意思,只有當最後一個參數和gets所獲取的參數匹配時才能存儲,否則返回「EXISTS」。

三、狀態命令

1、stats

2、stats items

執行stats items,可以看到STAT items行,如果memcached存儲內容很多,那麼這里也會列出很多的STAT items行。

3、stats cachemp slab_id limit_num

我們執行stats cachemp 1 0 命令效果如下:

這里slab_id為1,是由2中的stats items返回的結果(STAT
items後面的數字)決定的;limit_num看起來好像是返回多少條記錄,猜的一點不錯,
不過0表示顯示出所有記錄,而n(n>0)就表示顯示n條記錄,如果n超過該slab下的所有記錄,則結果和0返回的結果一致。

通過stats items、stats cachemp slab_id limit_num配合get命令可以遍歷memcached的記錄。

4、其他stats命令

如stats slabs,stats sizes,stats reset等等使用也比較常見。

四、其他常見命令

1、append

在現有的緩存數據後添加緩存數據,如現有緩存的key不存在伺服器響應為NOT_STORED。

2、prepend

和append非常類似,但它的作用是在現有的緩存數據前添加緩存數據。

3、flush_all

該命令有一個可選的數字參數。它總是執行成功,伺服器會發送 「OK\r\n」
回應。它的效果是使已經存在的項目立即失效(預設),或在指定的時間後。此後執行取回命令,將不會有任何內容返回(除非重新存儲同樣的鍵名)。
flush_all
實際上沒有立即釋放項目所佔用的內存,而是在隨後陸續有新的項目被儲存時執行(這是由memcached的懶惰檢測和刪除機制決定的)。

flush_all 效果是它導致所有更新時間早於 flush_all 所設定時間的項目,在被執行取回命令時命令被忽略。

4、其他命令

memcached還有很多命令,比如對於存儲為數字型的可以通過incr/decr命令進行增減操作等等,這里只列出開發和運維中經常使用的命令,其他的不再一一舉例說明。

補充一則:簡單認識.net framework中的幾種緩存

web站點中緩存的重要性毋庸置疑。我想很多asp.net開發人員在開發web應用系統的時候優先考慮使用的緩存並不是第三方緩存解決方案(比如
分布式緩存memcached、redis等等),而應該是.net
framework已經提供的多種緩存解決方案。下面結合自己的開發經驗談談對.net framework中緩存的認識。

1、System.Web.Caching.Cache

估計大部分做過asp.net開發的人都用過這個命名空間下的緩存,我們可以直接使用HttpContext.Current.Cache實例而不
用實例化。當然這個命名空間下的Cache類是允許您實例化的,需要定製自己的緩存系統的當然可以完全自己控制如何初始化這個類。我在園子里看到過有很多
文章介紹Cache的CRUD輔助類庫大多數都是針對System.Web.Caching.Cache。

需要說明的是,我們還可以通過該命名空間下的HttpRuntime.Cache實現web、控制台、winform等不同表現形式下的緩存,而且
完全無需自己實例化。HttpRuntime.Cache是之前個人開發中使用比較多的一個類,現在比較偏愛.net
framework4.0中的增強型的緩存類MemoryCache。

2、Output Cache

眾所周知,輸出緩存主要分頁面輸出緩存和頁面部分緩存。說白了,就是緩存整個頁面的html或者部分html,本來沒什麼值得討論的,但是最近看到的這篇博客才恍然發現,想不到使用它還真是大有講究,我以前怎麼就沒有發現這個問題呢?看來發現問題和解決問題的能力同樣重要,有時候前者甚至更重要啊。

3、System.Runtime.Caching

現在個人開發中使用最多的類MemoryCache出自這個命名空間,使用前需要引用using
System.Runtime.Caching。MemoryCache繼承自ObjectCache, IEnumerable,
IDisposable,其中ObjectCache是個抽象類。用過MemoryCache的人都知道,這個MemoryCache有一個屬性叫
Default,通常可以像下面這樣使用:
private static ObjectCache memCache = MemoryCache.Default;

當然我們也完全可以通過public MemoryCache(string name, NameValueCollection config = null)構造函數初始化緩存對象。

接著我們可以在web.config文件中配置每個MemoryCache實例運行的內存使用配額方案和配額檢查周期,下面示例參考MSDN:
<system.runtime.caching>
<memoryCache>
<namedCaches>
<add name="Default" cacheMemoryLimitMegabytes="10" pollingInterval="00:02:00"/>
</namedCaches>
</memoryCache>
</system.runtime.caching>

這些配置意義在於可以明確指定每個MemoryCache實例運行的內存使用配額方案和配額檢查周期。比如我們可以通過配置來按需更改
MemoryCache.Default實例的內存配額(不知道緩存可用最大內存是多少,可能還是傳說中的800M左右)。緩存過期策略與其它的緩存框架
大同小異,與System.Web.Caching.Cache的不同只是名稱不叫CacheDependency,而叫ChangeMonitor,並且提供了基於文件和目錄的緩存依賴策略。關於緩存過期策略也比較有探討的必要,不過個人開發中比較偏重於數據緩存和替換,目前還沒有接觸和使用過比較完美的過期策略解決方案。

Ⅳ redis優化是由java程序猿做嗎

比如
mongodb

couchdb。每個數據存儲都有其優勢和劣勢,特別是當應用於特定領域時。
本期的
java
開發
2.0
關注的是
redis,一種輕量級鍵值對數據存儲。多數
nosql
實現本質上都是鍵值對,但是
redis
支持非常豐富的值集,其中包括字元串、列表、集以及散列。因此,redis
通常被稱為數據結構伺服器。redis
也以異常快速而聞名,這使得它成為某一特定類型使用案例的最優選擇。
當我們想要了解一種新事物時,將其同熟知的事物進行比較可能會有所幫助,因此,我們將通過對比其與
memcached
的相似性以開啟
redis
探索之旅。接著我們將介紹
redis
的主要功能,這些功能可以使其在某些應用場景可以勝過
memcached。最後我將向您展示如何將
redis
作為一個傳統數據存儲用於模型對象。redis

memcached
memcached
是一個眾所周知的內存對象緩存系統,通過將目標鍵和值導入內存緩存運行。因此,memcached
能迴避讀取磁碟時發生的
i/o
成本問題。在
web
應用程序和資料庫之間粘貼
memcached
時會產生更好的讀取性能。因此,對於那些需要快速數據查詢的應用程序,memcached
是一個不錯的選擇。其中的一個例子為股票查詢服務,需要另外訪問資料庫獲取相對靜態數據,如股票名稱或價格信息。
memcachedb
將redis

memcached
相比較並不公平,它與
memcachedb
相比要好的多,memcachedb
是一個分布式鍵值對存儲系統,專為數據持久化而設計。memcachedb

redis
較為相似,其新增優勢可以使其輕松地與
memcached
實現的客戶端進行通信。
但是memcached
也有其局限性,其中一個事實就是它所有的值均是簡單的字元串。redis
作為
memcached
的替代者,支持更加豐富的功能集。一些基準
(benchmarks)
也表明
redis
的速度要比
memcached
快很多。redis
提供的豐富數據類型使其可以在內存中存儲更為復雜的數據,這是使用
memcached
無法實現的。同
memcached
不一樣,redis
可以持久化其數據。
redis
解決了一個重大的緩存問題,而其豐富的功能集又為其找到了其他用途。由於
redis
能夠在磁碟上存儲數據以及跨節點復制數據,因而可以作為數據倉庫用於傳統數據模式(也就是說,您可以使用
redis,就像使用
rdbms
一樣)。redis
還經常被用作隊列系統。在本用例中,redis
是備份和工作隊列持久化存儲(利用
redis
的列表類型)的基礎。github
是以此種方法使用
redis
的大規模基礎架構示例准備好
redis,立即開始!
要開始使用
redis,您需要訪問它,可以通過本地安裝或者託管供應商來實現訪問。如果您使用的
mac,安裝過程可能就不那麼簡單。

Ⅳ HashMap詳解

(1)存儲鍵值對,實現快速存取數據;
(2)允許鍵/值為null,但不允許重復的鍵;
(3)非同步synchronized(比同步快),線程不安全;
註:讓HashMap同步: Map m = Collections.synchronizeMap(hashMap);
(4)實現Map介面,對鍵值對進行映射,不保證有序(比如插入的順序)
註:Map介面有兩個基本的實現,HashMap和TreeMap。TreeMap保存了對象的排列次序,而HashMap則不能。
(5)HashMap默認的容量大小是16;增加容量時,每次將容量變為「原始容量x2」
(6)HashMap添加元素時,是使用自定義的哈希演算法;

(1)不存儲鍵值對,僅存儲對象;
(2)不允許鍵/值為null;
(3)線程安全(速度慢),採用synchronize關鍵字加鎖原理(幾乎在每個方法上都加鎖),;
(4)實現了Set介面,不允許集合中有重復的值。註:將對象存儲在HashSet之前,要先確保對象重寫equals()和hashCode()方法,
比較對象的值是否相等,以確保set中沒有儲存相等的對象。hashCode()可能相同,用equals()判斷對象的相等性。
(5)Hashtable默認的容量大小是11;增加容量時,每次將容量變為「原始容量x2 + 1」;
(6)Hashtable沒有自定義哈希演算法,而直接採用的key的hashCode()。

(1)Java並發包java.util.concurrent中的一個線程安全且高效的HashMap實現
(2)不允許鍵/值為null;
(3)線程安全:在JDK1.7中採用「分段鎖」的方式,1.8中直接採用了CAS(無鎖演算法)+ synchronized。

Entry:HashMap是一個用於存儲Key-Value鍵值對的集合,每一個鍵值對叫做Entry,這些Entry分散存儲在一個數組當中。
hashMap是在bucket中儲存鍵對象和值對象,作為Map.Entry
bucket:HashMap初始化時,創建一個長度為capacity的Entry數組,這個數組里可以存儲元素的位置被稱為「桶(bucket)」,
每個bucket都有其指定索引,系統可以根據其索引快速訪問該bucket里存儲的元素。
loadFactor:負載因子。默認值DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
capacity:容量,指的是數組的長度
threshold:閾值=capacity*loadFactor。超過閾值則擴容為原來的兩倍。
size:HashMap的大小,它是HashMap保存的鍵值對的數量。

HashMap是基於hashing的原理,底層使用哈希表結構(數組+鏈表)實現。使用put(key,value)存儲對象,使用get(key)獲取對象。
理解為,數組中存儲的是一個Entry,並且作為鏈表頭結點,頭結點之後的每個節點中儲存鍵值對對象Entry。

給put()方法傳遞鍵和值時,先對鍵調用hashCode()方法計算hash從而得到bucket位置,進一步存儲,
HashMap會根據當前bucket的佔用情況自動調整容量(超過負載因子Load Facotr則resize為原來的2倍)。
擴容擴的是數組的容量,發生碰撞後當鏈表長度到達8後,鏈表上升為紅黑樹,提高速度。

根據鍵key的hashcode找到bucket位置,然後遍歷鏈表節點,調用equals(用來獲取值對象)方法確定鍵值對,找到要找的值對象。

a.對key的hashCode做hash操作(高16bit不變,低16bit和高16bit做了一個異或)
b.計算下標(n-1) & hash,從而獲得buckets的位置 //h & (length-1)

數字分析法、平方取中法、分段疊加法、 除留余數法、 偽隨機數法。

其他解決hash沖突辦法:開放定址法、鏈地址法、再哈希法。

根據hashcode來劃分的數組,如果數組的坐標相同,則進入鏈表這個數據結構中,jdk1.7及以前為頭插法,jdk1.8之後是尾插法,
在jdk1.8之後,當鏈表長度到達8的時候,jdk1.8上升為紅黑樹。存的時候按照上面的方式存,取的時候根據equals確定值對象。

1.常見問題:集合類、數據結構、線程安全、解決碰撞方法、hashing概念和方法、equals()和hashCode()的應用、不可變對象的好處

https://blog.csdn.net/weixin_42636552/article/details/82016183
https://blog.csdn.net/u012512634/article/details/72735183
https://blog.csdn.net/zaimeiyeshicengjing/article/details/81589953
https://blog.csdn.net/aura521521/article/details/78462459