一、需求
前段时间做了一个项目,在后台有很多的数据都放入到了cache中了,而且还会对cache中的数据进行更新。如果只有一台server没有任何问题,但是如果考虑到集群负载平衡,连接多个server的时候,就有问题出现了,怎么样才能保证多个server之间cache的同步呢?请看下面的部署图。
二、引入JGroups
JGroups是一个可靠的组间通讯工具,进程可以加入一个通讯组,给组内所有的成员或单独的成员发送消息,同样,也可以从组中的成员处接收消息。
系统会记录组的每一个成员,在新成员加入或是现有的成员离开或是崩溃时,会通知组内的其他成员。
当我们更新一台server上的cache的时候,利用JGroups进行广播,其他的server接收到广播,根据接收到的信息来更新自己的cache,这样达到了
每个server的cache同步。
三、实现
1、定义一个接口BaseCache规定出对cache类操作的方法
2
3 public void put(String key, Object ob);
4 public Object get(String key);
5
6 public void delete(String key);
7 public void batchDelete(String[] list);
8 public void batchDelete(List list);
9 public void deleteAll();
10
11}
2、定义一个同步器(CacheSynchronizer),这个类利用JGroups进行发送广播和接收广播
2 private static String protocolStackString=
3 "UDP(mcast_addr=235.11.17.19;mcast_port=32767;ip_ttl=3;"+
4 "mcast_send_buf_size=150000;mcast_recv_buf_size=80000):"+
5 "PING(timeout=2000;num_initial_members=3):"+
6 "MERGE2(min_interval=5000;max_interval=10000):"+
7 "FD_SOCK:"+
8 "VERIFY_SUSPECT(timeout=1500):"+
9 "pbcast.NAKACK(gc_lag=50;retransmit_timeout=300,600,1200,2400,4800):"+
10 "pbcast.STABLE(desired_avg_gossip=20000):"+
11 "UNICAST(timeout=2500,5000):"+
12 "FRAG:"+
13 "pbcast.GMS(join_timeout=5000;join_retry_timeout=2000;shun=false;print_local_addr=false)";
14 private static String groupName="YHPTEST";
15
16 private Channel jgroupsChannel=null;
17
18 //inner class ,定义接收广播,已经对接收到的广播进行处理
19 private class ReceiveCallback extends ExtendedReceiverAdapter{
20 private BaseCache cache=null;
21 public void setCache(BaseCache baseCache){//设置cache类
22 cache=baseCache;
23 }
24 public void receive(Message msg) {
25 if(cache==null) return ;
26 String strMsg = (String) msg.getObject();
27 if(strMsg!=null&&(!"".equals(strMsg))){
28 cache.put(strMsg, strMsg); //根据接收到的广播,同步cache
29 }
30 }
31 }
32
33 private ReceiveCallback recvCallback = null;
34
35 public CacheSynchronizer(BaseCache cache) throws Exception{
36 jgroupsChannel = new JChannel(protocolStackString);
37 recvCallback = new ReceiveCallback();
38 recvCallback.setCache(cache);
39 jgroupsChannel.setReceiver(recvCallback);
40 jgroupsChannel.connect(groupName);
41 }
42
43 /** *//**
44 * 发送广播信息,我们可以自定义广播的格式。
45 * 这里简单起见,仅仅发送一个字符串
46 * @param sendMsg
47 * @throws Exception
48 */
49 public void sendCacheFlushMessage(String sendMsg)throws Exception {
50 jgroupsChannel.send(null, null, sendMsg); //发送广播
51
52 }
53}
3、定义cache类,调用同步器同步cache
2 private Map dataCache=null;//保持cache数据
3 private CacheSynchronizer cacheSyncer = null; //同步器
4
5 //inner class for thread safe.
6 private static final class TestDataCacheHold{
7 private static TestDataCache theSingleton=new TestDataCache();
8 public static TestDataCache getSingleton(){
9 return theSingleton;
10 }
11 private TestDataCacheHold(){}
12 }
13
14 //Prevents to inherit
15 private TestDataCache(){
16 dataCache=new HashMap();
17 createSynchronizer();
18 }
19
20 public static TestDataCache getInstance(){
21 return TestDataCacheHold.getSingleton();
22 }
23
24 public CacheSynchronizer getSynchronizer(){
25 return cacheSyncer;
26 }
27
28 public int getCacheLength(){
29 return dataCache.size();
30 }
31
32 public void createSynchronizer(){
33 try{
34 cacheSyncer=new CacheSynchronizer(this);
35 }catch(Exception e){
36 e.printStackTrace();
37 }
38 }
39
40 public void batchDelete(String[] list) {
41 if(list!=null) return ;
42 synchronized (dataCache){
43 for(int i=0;i<list.length;i++){
44 if(list[i].length()>0){
45 dataCache.remove(list[i]);
46 }
47 }
48 }
49
50 }
51
52 public void batchDelete(List list) {
53 synchronized (dataCache){
54 Iterator itor=list.iterator();
55 while(itor.hasNext()){
56 String tmpKey=(String)itor.next();
57 if(tmpKey.length()>0){
58 dataCache.remove(tmpKey);
59 }
60 }
61 }
62 }
63
64 public void delete(String key) {
65 synchronized (dataCache) {
66 dataCache.remove(key);
67 }
68 }
69
70 public void deleteAll() {
71 synchronized (dataCache){
72 dataCache.clear();
73 }
74
75 }
76
77 public Object get(String key) {
78 Object theObj=null;
79 synchronized (dataCache) {
80 theObj =dataCache.get(key);
81 }
82 return theObj;
83 }
84
85 public void put(String key, Object obj) {
86 Object theObj=null;
87 synchronized (dataCache){
88 theObj=dataCache.get(key);
89 if(theObj==null){
90 dataCache.put(key, obj);
91 }else{
92 theObj=obj;
93 }
94 }
95 }
96
97}
98
4、更新cache,测试是否同步
2 String input=cin.next().trim();
3 TestDataCache cache=TestDataCache.getInstance();
4 while(!"q".equalsIgnoreCase(input)){
5 if(!"".equals(input)){
6 cache.put(input, input);
7 cache.getSynchronizer().sendCacheFlushMessage(input);
8 }
9 System.out.println(cache.getCacheLength());
10 input=cin.next();
11 }
我打开两个Eclipse,run此程序,输入测试数据,控制台显示同步后cache的长度。
下面是相应的类图:
四、引申
在此实例中,我们为简单起见仅仅考虑了新增对cache的同步,如果是个真正的项目,这显然是不够的。这样我们就必须定义出消息的格式,例如操作的对象,操作的命令等等。根据消息的定义来执行同步数据的操作。
五、附录
Multicast是一种同时像多台机器发送数据的机制。
Multicast使用224.0.0.0 到 239.255.255.255 这段IP来传送数据,这段IP地址是保留的,发送到这上面的数据不会通过你的子网转发。
在RFC-1060中定义了一部分预留的组播地址,使用时应注意不要重复。
一些比较特别的组播地址:(更多内容请查看RFC-1060)
1) 224.0.0.0 这个是保留地址,不会被指定到任何的组播组
2) 224.0.0.1 这个地址在所有的主机上被指定为一个永久组播组,这个地址可以用来找到本地子网内所有的组播主机。
使用ping 224.0.0.1可以查看这些地址
在一个组播中的所有主机使用一个相同的组播地址,它们被称为一个组(Group),组中的成员是动态的,他们可以随时加入或者离开组。每台主机可以同时是多个组的成员,也可以不属于任何一个组。比较特别的是,并不是只有组中的成员才可以给组发送数据。
组分为两种,一种是永久性的,一种是动态的。对于永久性的组,他们拥有一个众所周知的管理IP地址,这个地址不是组中的成员,它是永久的。永久性的组可以拥有任何数量的成员,甚至没有成员。而动态组只有在拥有成员的时候才存在。JGroups使用的就是动态组来实现组播数据的。
六、参考
http://puras.javaeye.com/blog/81783
七、备注
在linux下,如果要调用JGroups,启动Tomcat时,必须修改catalina.sh,增加下面的参数:
JAVA_OPTS=" -Djava.net.preferIPv4Stack=true "
请参考下面的链接:
http://weblogs.java.net/blog/dcengija/archive/2006/04/jgroups_demos_o.html