新的Java缓存标准（javax.cache）

这篇文章探讨了新的Java缓存标准：javax.cache。

它如何适应Java生态系统

该标准由JSR107开发，作者是共同规范负责人。 JSR107包含在JSR342开发的Java EE 7中。 Java EE 7将于2012年底完成。但是与此同时，javax.cache将在Java SE 6和更高版本以及Java EE 6环境以及Spring和其他流行环境中运行。

JSR107具有草稿状态。目前，我们的API版本为0.3，参考实现和TCK。本文中的代码示例对此版本适用。

采用

作为专家组的活跃成员或对实施规范感兴趣的供应商是：

兵马俑– Ehcache
Oracle –一致性
JBoss – Infinispan
IBM – ExtemeScale
SpringSource – Gemfire
电网增益
最高温度
Google App Engine Java

Terracotta将为Ehcache发布一个模块，使其与最终草案一致，然后在最终版本需要时对其进行更新。

特征

从设计的角度来看，基本概念是CacheManager，用于保存和控制Cache的集合。缓存具有条目。基本的API可以像地图一样具有以下附加功能：

原子操作，类似于java.util.ConcurrentMap
直读缓存
直写式缓存
缓存事件监听器
统计
交易，包括所有隔离级别
缓存注释
具有定义的键和值类型的通用缓存
按引用定义存储（仅适用于堆缓存）和按值存储

可选功能

我们没有采用针对不同用户群体（例如Java SE和Spring / EE）的规范，而是采用了不同的方法。

首先，对于Java SE样式缓存，没有依赖性。对于可能要使用批注和/或事务的Spring / EE，这些框架将满足相关性。

其次，我们通过ServiceProvider.isSupported（OptionalFeature功能）具有功能API，因此您可以在运行时确定实现的功能。可选功能包括：

storeByReference-storeByValue是默认值
交易性的
注解

这使得实现有可能在不必支持所有功能的情况下支持规范，并允许最终用户和框架发现功能是什么，以便他们可以动态配置适当的用法。

适用于独立和分布式缓存

尽管该规范没有规定特定的分布式缓存拓扑，但是可以意识到缓存很可能是分布式的。我们有一个API涵盖了这两种用法，但它对分布式问题很敏感。例如，CacheEntryListener具有侦听事件的NotificationScope，因此可以将事件限制为本地传递。我们没有像keySet（）和values（）这样的网络成本高的映射方法。而且，我们通常更喜欢零或低成本回报类型。因此，虽然Map具有V put（K键，V值），但是javax.cache.Cache具有void put（K键，V值）。
类加载

缓存包含由多个线程共享的数据，这些线程本身可能正在一个JVM中的不同容器应用程序或OSGi捆绑软件中运行，并且可能分布在集群中的多个JVM中。这使类加载变得棘手。

我们已经解决了这个问题。创建CacheManager时，可以指定类加载器。如果未指定，则实现将提供默认值。无论哪种方式，对象反序列化都将使用CacheManager的类加载器。

与使用后备方法的Ehcache这样的缓存所采用的方法相比，这是一个很大的改进。首先使用线程的上下文类加载器，然后失败，然后尝试另一个类加载器。可以使它在大多数情况下都有效，但会遇到一些麻烦，并且因实现方式而有很大差异。

获取代码

该规范位于Maven中心。 Maven代码段是：

<dependency><groupId>javax.cache</groupId><artifactId>cache-api</artifactId><version>0.3</version>
</dependency>

库克API之旅

创建一个CacheManager

我们支持Java 6 java.util.ServiceLoader创建方法。它将自动检测您的类路径中的缓存实现。然后，使用以下命令创建一个CacheManager：

CacheManager cacheManager = Caching.getCacheManager();

它返回一个名为“ __default__”的单例CacheManager。后续调用返回相同的CacheManager。

CacheManager可以在其中配置名称和类加载器。

CacheManager cacheManager =Caching.getCacheManager("app1", Thread.currentThread().getContextClassLoader());

实现也可能支持直接创建新的功能，以实现最大的灵活性：

CacheManager cacheManager =new RICacheManager("app1", Thread.currentThread().getContextClassLoader());

或做同样的事情而不在任何特定实现上增加编译时间依赖项：

String className = "javax.cache.implementation.RIServiceProvider";
Class<ServiceProvider> clazz =(Class<ServiceProvider>)Class.forName(className);
ServiceProvider provider = clazz.newInstance();
return provider.createCacheManager(Thread.currentThread().getContextClassLoader(), "app1");

我们希望实现具有自己的知名配置文件，这些文件将用于配置CacheManager。 CacheManager的名称可用于区分配置文件。对于ehcache，这将是熟悉的ehcache.xml，它位于类路径的根目录，并带有CacheManager名称的连字符前缀。因此，默认的CacheManager将仅是ehcache.xml，而“ myCacheManager”将是app1-ehcache.xml。

创建一个缓存

该API支持以编程方式创建缓存。这补充了通常由声明式配置缓存的约定，这些约定留给每个供应商。

以编程方式配置名为“ testCache”的缓存，该缓存设置为可读取

cacheManager = getCacheManager();
CacheConfiguration cacheConfiguration = cacheManager.createCacheConfiguration();
cacheConfiguration.setReadThrough(true);
Cache testCache = cacheManager.createCacheBuilder("testCache").setCacheConfiguration(cacheConfiguration).build();

获取对缓存的引用

您可以从CacheManager获得缓存。获取名为“ testCache”的缓存：

Cache<Integer, Date> cache = cacheManager.getCache("testCache");

基本缓存操作

放入缓存：

Cache<Integer, Date> cache = cacheManager.getCache(cacheName);
Date value1 = new Date();
Integer key = 1;
cache.put(key, value1);

要从缓存中获取：

Cache<Integer, Date> cache =cacheManager.getCache(cacheName);
Date value2 = cache.get(key);

要从缓存中删除：

Cache<Integer, Date> cache =cacheManager.getCache(cacheName);
Integer key = 1;
cache.remove(key);

注解

JSR107引入了一组标准化的缓存注释，它们对在依赖项注入容器中运行的带注释的类进行方法级别的缓存拦截。缓存注释正变得越来越流行，从Spring的Ehcache注释开始，然后影响了Spring 3的缓存注释。

JSR107批注涵盖了最常见的缓存操作，包括：

@CacheResult –使用缓存
@CachePut –放入缓存
@CacheRemoveEntry –从缓存中删除单个条目
@CacheRemoveAll –从缓存中删除所有条目

当可以输入所需的高速缓存名称，键和值时，它们不是必需的。有关详细信息，请参见JavaDoc。为了更好地控制，您可以指定所有这些以及更多。在以下示例中，将cacheName属性指定为“ domainCache”，将index指定为键，将domain指定为值。

public class DomainDao {@CachePut(cacheName="domainCache")public void updateDomain(String domainId, @CacheKeyParam int index,@CacheValue Domain domain) {...}
}

参考实现包括Spring和CDI的实现。 CDI是Java EE 6中引入的标准化容器驱动的注入。该实现已很好地模块化以实现重用，并使用Apache许可证，因此，我们希望多个开源缓存可以重用它们。尽管我们尚未完成Guice的实现，但这很容易做到。

注释示例

此示例说明如何使用注释使高速缓存与基础数据结构（在本例中为Blog Manager）保持同步，以及如何使用高速缓存来加快响应（通过@CacheResult完成）

public class BlogManager {@CacheResult(cacheName="blogManager")public Blog getBlogEntry(String title) {...}@CacheRemoveEntry(cacheName="blogManager")public void removeBlogEntry(String title) {...}@CacheRemoveAll(cacheName="blogManager")public void removeAllBlogs() {...}@CachePut(cacheName="blogManager")public void createEntry(@CacheKeyParam String title, @CacheValue Blog blog) {...}@CacheResult(cacheName="blogManager")public Blog getEntryCached(String randomArg, @CacheKeyParam String title){...}}

接线弹簧

对于Spring，关键是以下配置行，该行将缓存注释拦截器添加到Spring上下文中：

<jcache-spring:annotation-driven proxy-target-class="true"/>

一个完整的例子是：

<beans><context:annotation-config/><jcache-spring:annotation-driven proxy-target-class="true"/><bean id="cacheManager" factory-method="getCacheManager" />
</beans>

基于JSR107贡献者Eric Dalquist的早期工作，Spring具有自己的缓存注释。这些注释和JSR107将愉快地共存。

连接CDI

首先创建javax.cache.annotation.BeanProvider的实现，然后告诉CDI在/ META-INF / services /的类路径中声明一个名为javax.cache.annotation.BeanProvider的资源在哪里找到。

有关使用CDI的Weld实现的示例，请参见CDI测试工具中的CdiBeanProvider 。

进一步阅读

要进一步阅读，请访问位于https://github.com/jsr107/jsr107spec的JSR主页。

参考： javax.cache：我们的JCG合作伙伴 Greg Luck在Greg Luck的Blog上发布的新Java缓存标准。

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