數(shù)據(jù)緩存實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)訪問的設(shè)計.pdf

1、快速高效的數(shù)據(jù)訪問能力是應(yīng)用系統(tǒng)一直追求的目標(biāo)之一。在企業(yè)級應(yīng)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(qiáng)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(jī)。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(qiáng)勁的設(shè)備、開發(fā)性能出眾的軟件等。然而，無論是強(qiáng)勁的處理器還是高性能軟件，他們都用到一項關(guān)鍵技術(shù)：緩存。
　　在計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域，緩存技術(shù)的使用由來已久。緩存技術(shù)可以理解為一種提供臨時數(shù)據(jù)存儲的技術(shù)。通過一定的設(shè)計方

2、法，該技術(shù)將一部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲在獨(dú)立空間中。系統(tǒng)從獨(dú)立空間中獲取數(shù)據(jù)訪問者關(guān)心的數(shù)據(jù)，提供比直接訪問目標(biāo)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(guān)注目標(biāo)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(shù)也有利于系統(tǒng)本身的可擴(kuò)展性。基于這些優(yōu)點(diǎn)，合理應(yīng)用緩存技術(shù)可以幫助系統(tǒng)提升應(yīng)用性能。另外，緩存技術(shù)本質(zhì)上是基于硬件的技術(shù)，但一般的企業(yè)級應(yīng)用系統(tǒng)不會直接操作硬件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)。因此，基于硬

3、件的緩存技術(shù)不是本文的研究目標(biāo)。
　　本文研究了一種軟件實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)緩存框架，并以此為緩存實(shí)現(xiàn)的核心技術(shù)，嘗試構(gòu)建一套軟硬件結(jié)合的應(yīng)用解決方案。該方案將數(shù)據(jù)緩存作為一種服務(wù)，提供給應(yīng)用系統(tǒng)中其他模塊使用，并通過集成硬件設(shè)備，橫向擴(kuò)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(yīng)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(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計難度和節(jié)省設(shè)計成本。本文在設(shè)計時使用了幾個關(guān)鍵技術(shù)：SSH（Struts、Spr

4、ing、Hibernate）應(yīng)用框架、Ehcache緩存框架、緩存實(shí)現(xiàn)的API接口、負(fù)載均衡器。SSH是目前比較流行的基于Java實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用程序框架，具有良好的實(shí)踐性。它是本文所研究的應(yīng)用系統(tǒng)的載體，緩存服務(wù)作為應(yīng)用系統(tǒng)的一項服務(wù)組件，將通過SSH框架發(fā)揮作用。Ehcache是目前應(yīng)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(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)，基本涵蓋了應(yīng)用層緩存的全部功能。鑒于應(yīng)用背景的特點(diǎn)，本文還設(shè)

5、計了一套基于Ehcache實(shí)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(yīng)用層面，即單實(shí)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(yīng)用，本文還介紹了負(fù)載均衡器技術(shù)，作為對緩存技術(shù)應(yīng)用的擴(kuò)展和輔助，構(gòu)成完整的應(yīng)用解決方案。
　　本文構(gòu)建的緩存組件可以獨(dú)立封裝成jar包便于復(fù)用，結(jié)合應(yīng)用框架，可以降低系統(tǒng)功能擴(kuò)展時的開發(fā)成本。由于采用支持集群上的緩存應(yīng)用和負(fù)載均衡技術(shù)，系統(tǒng)能夠隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和密度的不