數(shù)據(jù)緩存實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)訪問的設計.pdf

1、快速高效的數(shù)據(jù)訪問能力是應用系統(tǒng)一直追求的目標之一。在企業(yè)級應用系統(tǒng)中，面對處理海量數(shù)據(jù)，如果能夠獲得更快更強的數(shù)量處理能力，將為企業(yè)在激烈的市場競爭中占得先機。目前提高數(shù)據(jù)訪問能力的方法很多，包括提高硬件能力，購買更加強勁的設備、開發(fā)性能出眾的軟件等。然而，無論是強勁的處理器還是高性能軟件，他們都用到一項關鍵技術：緩存。
　　在計算機科學領域，緩存技術的使用由來已久。緩存技術可以理解為一種提供臨時數(shù)據(jù)存儲的技術。通過一定的設計方

2、法，該技術將一部分數(shù)據(jù)存儲在獨立空間中。系統(tǒng)從獨立空間中獲取數(shù)據(jù)訪問者關心的數(shù)據(jù)，提供比直接訪問目標數(shù)據(jù)源更加高效快速的數(shù)據(jù)訪問性能。作為數(shù)據(jù)訪問者，可以不用關注目標數(shù)據(jù)的具體獲取方法和背后的訪問邏輯，做到既能透明訪問又能獲取良好的訪問性能。同時緩存技術也有利于系統(tǒng)本身的可擴展性。基于這些優(yōu)點，合理應用緩存技術可以幫助系統(tǒng)提升應用性能。另外，緩存技術本質(zhì)上是基于硬件的技術，但一般的企業(yè)級應用系統(tǒng)不會直接操作硬件實現(xiàn)系統(tǒng)目標。因此，基于硬

3、件的緩存技術不是本文的研究目標。
　　本文研究了一種軟件實現(xiàn)的數(shù)據(jù)緩存框架，并以此為緩存實現(xiàn)的核心技術，嘗試構(gòu)建一套軟硬件結(jié)合的應用解決方案。該方案將數(shù)據(jù)緩存作為一種服務，提供給應用系統(tǒng)中其他模塊使用，并通過集成硬件設備，橫向擴展數(shù)據(jù)緩存的使用范圍，提高數(shù)據(jù)緩存的使用效率。這套方案的應用和推廣，可以滿足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)訪問的性能要求，并降低類似應用系統(tǒng)的設計難度和節(jié)省設計成本。本文在設計時使用了幾個關鍵技術：SSH（Struts、Spr

4、ing、Hibernate）應用框架、Ehcache緩存框架、緩存實現(xiàn)的API接口、負載均衡器。SSH是目前比較流行的基于Java實現(xiàn)的應用程序框架，具有良好的實踐性。它是本文所研究的應用系統(tǒng)的載體，緩存服務作為應用系統(tǒng)的一項服務組件，將通過SSH框架發(fā)揮作用。Ehcache是目前應用廣泛的緩存框架，它本身提供的接口簡單明確，并具有快速、簡單、低消耗、依賴性小、擴展性強等特點，基本涵蓋了應用層緩存的全部功能。鑒于應用背景的特點，本文還設

5、計了一套基于Ehcache實現(xiàn)的緩存框架并介紹了API接口，并且將這些接口分為兩個應用層面，即單實例環(huán)境下使用緩存和集群環(huán)境下使用緩存。另外，為了配合集群環(huán)境下緩存的應用，本文還介紹了負載均衡器技術，作為對緩存技術應用的擴展和輔助，構(gòu)成完整的應用解決方案。
　　本文構(gòu)建的緩存組件可以獨立封裝成jar包便于復用，結(jié)合應用框架，可以降低系統(tǒng)功能擴展時的開發(fā)成本。由于采用支持集群上的緩存應用和負載均衡技術，系統(tǒng)能夠隨著網(wǎng)絡規(guī)模和密度的不