背景
项目部署重新启动时，用户访问系统出现鉴权超时，严重影响运营效率（ps：受到了客户diss）。主要原因是项目重新启动获取权限配置时间较长。权限配置需要查询公司的鉴权中心，本地获取到后进行解析并存入本地缓存（caffeine cache）。因此需要对权限缓存进行优化，最简单的解决方式是直接加一个redis缓存，但在gitee上有更好的二级缓存解决方案——J2Cache。借此机会学习下这个二级缓存框架。
1、简述
1.1、概述
J2Cache 是 OSChina 目前正在使用的两级缓存框架（要求至少 Java 8）。第一级缓存使用内存(同时支持 Ehcache 2.x、Ehcache 3.x 和 Caffeine)，第二级缓存使用 Redis(推荐)/Memcached 。 由于大量的缓存读取会导致 L2 的网络成为整个系统的瓶颈，因此 L1 的目标是降低对 L2 的读取次数。 该缓存框架主要用于集群环境中。单机也可使用，用于避免应用重启导致的缓存冷启动后对后端业务的冲击。详细介绍请看J2Cache官网内容
1.2、设计思路
将Ehcache和Redis结合起来，将Ehcache(也可以使用caffeine cache)作为一级缓存、将redis(也可以使用memcached )作为二级缓存，取长补短。尽量从本机取数据，取不到的时候再去redis里面取。这样结合可以保证高性能。数据基本上都是从Ehcache里面取得，有效的缓解应用冷启动对数据库的压力，应用和redis之间不会频繁的有大量数据传输。数据传输只存在应用冷启动及缓存变更时。
J2Cache 目前提供两种节点间数据同步的方案 —— Redis Pub/Sub 和 JGroups 。当某个节点的缓存数据需要更新时，J2Cache 会通过 Redis 的消息订阅机制或者是 JGroups 的组播来通知集群内其他节点。当其他节点收到缓存数据更新的通知时，它会清掉自己内存里的数据，然后重新从 Redis 中读取最新数据。这就完成了 J2Cache 缓存数据读写的闭环。
那么为什么不用 Ehcache 的集群方案？红薯大佬已经回答了：
对 Ehcache 比较熟悉的人还会问的就是这个问题，Ehcache 本身是提供集群模式的，可以在多个节点同步缓存数据。但是 Ehcache 的做法是将整个缓存数据在节点间进行传输。如咱们前面的说的，一个页面需要读取 50K 的缓存数据，当这 50K 的缓存数据有更新时，那么需要在几个节点间传递整个 50K 的数据。这也会造成应用节点间大量的数据传输，这个情况完全不可控。
补充：当然这个单个数据传输量本身并不比使用 J2Cache 多，但是 ehcache 利用 jgroups 来同步数据的做法，在实际测试过程中发现可靠性还是略低，而且 jgroups 的同步数据在云主机上无法使用。而 J2Cache 传输的仅仅是缓存的 key 而已，因此相比 Ehcache 的集群模式，J2Cache 要传输的数据极其小，对节点间的数据通信完全不会产生大的影响。
1.3、主要组成部分介绍
组成部分 介绍 Cache 缓存数据操作接口，有两个子类为【Level1Cache、Level2Cache】，各缓存分别实现Level1Cache、Level2Cache接口，具体如图
ClusterPolicy
缓存集群策略接口，具体实现类如下
CacheProviderHolder
两级缓存管理器。初始化L1、L2缓存以及缓存过期处理Listener
CacheChannel
封装J2cahce缓存操作，对用户提供标准的缓存操作方法。如：get、exists、check、set、evict、clear等。
CacheProviderHolder
两级缓存管理器。初始化L1、L2缓存以及缓存过期处理Listener
SpringRedisMessageListener
J2Cache集成spring boot特有，监听redis缓存更新通知。
SpringRedisActiveMessageListener
J2Cache集成spring boot特有，监听二级缓存key失效，主动清除本地缓存。
J2CacheCacheManger
J2Cache集成spring boot特有。J2Cache集成SpringCache，可以使用SpringCache注解进行数据操作。
2、原理解析
由于项目使用的是SpringBoot，因此此处解析的是J2Cahce与SpringBoot相关内容。 项目中J2Cache的配置文件如下：
2.1、Spring容器注册CacheChannel
配置文件使用【@Configuration】注释作为注册CacheChanne Bean入口。
- 注册主流程
- 读取配置
- 构建CacheChannel
- 配置CacheChannel 如果缓存过期Listener能够支持扩展用户自定义逻辑更好。
- 初始化集群消息通知机制
2.2、数据操作原理
2.2.1、存储缓存数据
代码中直接使用set方法即可存储数据，具体操作及redis数据存储结果如下：
redis中的数据
- 设置数据
- 命令发送 数据删除命令跟set数据方法在同一个类中。
数据删除、清空命令实现在创建CacheChannel中实现，命令发送具体内容在每个策略类中实现
- 具体信息发送
redis消息队列
- redis消息清除Listener
- 清除本地一级缓存
至此，设置缓存数据流程已经完成，对于清空、删除数据操作命令通知也与上相同 。
2.2.2、读取数据缓存
获取数据直接使用get方法即可，具体操如下：
- CacheChannel中get方法
需要关注的是，J2Cache 提供了一个可以传入数据加载器loader的方法。我们自定义取数逻辑，当一二级缓存没有数据时，采用此方法获取数据。
2.2.3、清空缓存数据
需要注意的是清除数据是将某个区域内所有的缓存数据清除掉，清空命令逻辑与设置数据删除命令的逻辑相同，详细可以看上面的设置数据
2.2.4、删除缓存数据
2.2.5、缓存key是否存在
exists与check是两个方法，我们可以查询是否存在，可以以单独调用查看缓存key在第几层级。
至此，缓存数据操作逻辑到此已经结束。
2.3、J2cache集成Spring Cache
J2cache集成了SpringCache，我们可以通过Spring cache的注释使用J2cahce。 项目中的配置需要增加【open-spring-cache】配置
J2cache源码中根据【open-spring-cache】配置选择性注册CacheManager，如下图
开发代码 #EE3F4D==中使用【@Cacheable】注释，这里要注意key的拼接方法。
执行日志如下图
3、使用demo
- 引入jar包
<dependency>
<groupId>net.oschina.j2cache</groupId>
<artifactId>j2cache-spring-boot2-starter</artifactId>
<version>2.8.0-release</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>net.oschina.j2cache</groupId>
<artifactId>j2cache-core</artifactId>
<version>2.8.0-release</version>
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>org.slf4j</groupId>
<artifactId>slf4j-simple</artifactId>
</exclusion>
<exclusion>
<groupId>org.slf4j</groupId>
<artifactId>slf4j-api</artifactId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
- 添加J2Cache配置
- 代码编写 CacheChannel使用【@Autowired】注释自动注入
4、总结
项目中使用J2Cache还是非常方便的，省去了自己去开发Caffeine Cache+Redis功能，而且最重要的是分布式项目本地缓存的一致性得到解决，大大提高开发效率。而且J2Cache与SpringCache注释结合大大减少了代码的侵入，非常推荐使用。