Java Servlet如何實現緩存機制

在Java Servlet中實現緩存機制可以顯著提高應用程序的性能，減少對數據庫或其他資源的頻繁訪問。以下是幾種常見的緩存機制及其實現方法：

1. 使用Servlet過濾器（Filter）進行緩存

通過自定義Servlet過濾器，可以在請求到達Servlet之前檢查緩存，如果緩存中有數據，則直接返回緩存數據，否則繼續處理請求并將結果存入緩存。

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class CacheFilter implements Filter {
    private Map<String, String> cache = new HashMap<>();

    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
        // 初始化緩存
    }

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
            throws IOException, ServletException {
        HttpServletRequest httpRequest = (HttpServletRequest) request;
        String key = httpRequest.getRequestURI();

        if (cache.containsKey(key)) {
            HttpServletResponse httpResponse = (HttpServletResponse) response;
            httpResponse.getWriter().write(cache.get(key));
        } else {
            chain.doFilter(request, response);
            HttpServletResponse httpResponse = (HttpServletResponse) response;
            String responseBody = getResponseBody(httpResponse);
            cache.put(key, responseBody);
            httpResponse.getWriter().write(responseBody);
        }
    }

    private String getResponseBody(HttpServletResponse response) throws IOException {
        // 這里需要一個方法來獲取響應體的內容，可以使用ByteArrayOutputStream等
        // 示例代碼省略了具體實現
        return "Response Body";
    }

    @Override
    public void destroy() {
        // 銷毀緩存
    }
}

2. 使用HttpServletResponse的緩存控制頭

通過設置HttpServletResponse的緩存控制頭，可以讓瀏覽器或代理服務器緩存響應數據。

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;

@WebServlet("/cachedServlet")
public class CachedServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        response.setHeader("Cache-Control", "max-age=3600"); // 緩存1小時
        response.setHeader("Expires", "Wed, 21 Oct 2025 07:28:00 GMT");
        response.getWriter().write("Cached Response");
    }
}

3. 使用第三方緩存庫

可以使用第三方緩存庫如Ehcache、Guava Cache等來管理緩存。

Ehcache示例

import net.sf.ehcache.Cache;
import net.sf.ehcache.CacheManager;
import net.sf.ehcache.Element;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;

@WebServlet("/ehcacheServlet")
public class EhcacheServlet extends HttpServlet {
    private CacheManager cacheManager = CacheManager.newInstance();
    private Cache cache = cacheManager.getCache("myCache");

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        String key = request.getRequestURI();
        Element cachedElement = cache.get(key);

        if (cachedElement != null) {
            response.getWriter().write((String) cachedElement.getObjectValue());
        } else {
            String responseBody = "Response Body";
            cache.put(new Element(key, responseBody));
            response.getWriter().write(responseBody);
        }
    }

    @Override
    public void destroy() {
        cacheManager.shutdown();
    }
}

4. 使用CDN（內容分發網絡）

對于靜態資源，可以使用CDN來緩存和分發內容，減少服務器負載。

總結

選擇合適的緩存機制取決于具體的應用場景和需求。對于動態內容，可以使用Servlet過濾器或第三方緩存庫；對于靜態資源，可以考慮使用CDN。通過合理使用緩存，可以顯著提高應用程序的性能和響應速度。