`

[转]RMI方式Ehcache集群的源码分析

ehcachermi缓存分布式缓存 
阅读更多

RMI方式Ehcache集群的源码分析

 
Ehcache不仅支持基本的内存缓存，还支持多种方式将本地内存中的缓存同步到其他使用Ehcache的服务器中，形成集群。如下图所示：
 
Ehcache支持多种集群方式，下面以RMI通信方式为例，来具体分析一下Ehcache集群的源码。
 

1服务Provider

Ehcache支持两种服务发现方式：一种是通过广播的方式，服务间自动发现，动态更新存活服务的列表；另一种就是在配置文件中配置好静态服务列表。

1.1自动发现配置

Server1和2的配置都一样，广播地址为230.0.0.1：

<cacheManagerPeerProviderFactory 
     class="net.sf.ehcache.distribution.RMICacheManagerPeerProviderFactory" 
     properties="peerDiscovery=automatic, multicastGroupAddress=230.0.0.1,
          multicastGroupPort=4446, timeToLive=32"/>

 

1.2手动发现配置

Server1的配置，rmiUrls为server2上的两个cache：

<cacheManagerPeerProviderFactory 
     class="net.sf.ehcache.distribution.RMICacheManagerPeerProviderFactory" 
     properties="peerDiscovery=manual,rmiUrls=//server2:40001/sampleCache11|//server2:40001/sampleCache12"/>

 
Server2的配置，rmiUrls为server1上的两个cache：

<cacheManagerPeerProviderFactory 
     class="net.sf.ehcache.distribution.RMICacheManagerPeerProviderFactory" 
     properties="peerDiscovery=manual,rmiUrls=//server1:40001/sampleCache11|//server1:40001/sampleCache12"/>

 

1.3源码分析-RMICacheManagerPeerProviderFactory

对应上面两种配置方式，根据peerDiscovery属性的值，创建自动或手动两种Provider。
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
    public CacheManagerPeerProvider createCachePeerProvider(CacheManager cacheManager, Properties properties)
            throws CacheException {
        String peerDiscovery = PropertyUtil.extractAndLogProperty(PEER_DISCOVERY, properties);
        if (peerDiscovery == null || peerDiscovery.equalsIgnoreCase(AUTOMATIC_PEER_DISCOVERY)) {
            try {
                return createAutomaticallyConfiguredCachePeerProvider(cacheManager, properties);
            } catch (IOException e) {
                throw new CacheException("Could not create CacheManagerPeerProvider. Initial cause was " + e.getMessage(), e);
            }
        } else if (peerDiscovery.equalsIgnoreCase(MANUALLY_CONFIGURED_PEER_DISCOVERY)) {
            return createManuallyConfiguredCachePeerProvider(properties);
        } else {
            return null;
        }
    }
 
    protected CacheManagerPeerProvider createManuallyConfiguredCachePeerProvider(Properties properties) {
        String rmiUrls = PropertyUtil.extractAndLogProperty(RMI_URLS, properties);
        if (rmiUrls == null || rmiUrls.length() == 0) {
            LOG.info("Starting manual peer provider with empty list of peers. " +
                    "No replication will occur unless peers are added.");
            rmiUrls = new String();
        }
        rmiUrls = rmiUrls.trim();
        StringTokenizer stringTokenizer = new StringTokenizer(rmiUrls, PayloadUtil.URL_DELIMITER);
        RMICacheManagerPeerProvider rmiPeerProvider = new ManualRMICacheManagerPeerProvider();
        while (stringTokenizer.hasMoreTokens()) {
            String rmiUrl = stringTokenizer.nextToken();
            rmiUrl = rmiUrl.trim();
            rmiPeerProvider.registerPeer(rmiUrl);
 
                LOG.debug("Registering peer {}", rmiUrl);
        }
        return rmiPeerProvider;
    }
 
以创建手动发现服务的Provider为例，新建ManualRMICacheManagerPeerProvider实例后，会调用其registerPeer方法将配置文件中配置的集群服务都注册上。
例如rmiUrls=//server2:40001/sampleCache11|//server2:40001/sampleCache12。
 
注册代码如下。注册方法仅仅将服务器地址保存到Map中，当后面要讲到的Replicator想要与集群中其他结点通信时，会调用Provider的listRemoteCachePeers()方法，
通过RMI的Naming.lookup()方法找到远程结点并返回。
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
    public final synchronized void registerPeer(String rmiUrl) {
        peerUrls.put(rmiUrl, new Date());
    }
 
    public final synchronized List listRemoteCachePeers(Ehcache cache) throws CacheException {
        List remoteCachePeers = new ArrayList();
        List staleList = new ArrayList();
        for (Iterator iterator = peerUrls.keySet().iterator(); iterator.hasNext();) {
            String rmiUrl = (String) iterator.next();
            String rmiUrlCacheName = extractCacheName(rmiUrl);
 
            if (!rmiUrlCacheName.equals(cache.getName())) {
                continue;
            }
            Date date = (Date) peerUrls.get(rmiUrl);
            if (!stale(date)) {
                CachePeer cachePeer = null;
                try {
                    cachePeer = lookupRemoteCachePeer(rmiUrl);
                    remoteCachePeers.add(cachePeer);
                } catch (Exception e) {
                    if (LOG.isDebugEnabled()) {
                        LOG.debug("Looking up rmiUrl " + rmiUrl + " through exception " + e.getMessage()
                                + ". This may be normal if a node has gone offline. Or it may indicate network connectivity"
                                + " difficulties", e);
                    }
                }
            } else {
                    LOG.debug("rmiUrl {} should never be stale for a manually configured cluster.", rmiUrl);
                staleList.add(rmiUrl);
            }
 
        }
 
        //Remove any stale remote peers. Must be done here to avoid concurrent modification exception.
        for (int i = 0; i < staleList.size(); i++) {
            String rmiUrl = (String) staleList.get(i);
            peerUrls.remove(rmiUrl);
        }
        return remoteCachePeers;
    }
 
    public CachePeer lookupRemoteCachePeer(String url) throws MalformedURLException, NotBoundException, RemoteException {
        LOG.debug("Lookup URL {}", url);
        CachePeer cachePeer = (CachePeer) Naming.lookup(url);
        return cachePeer;
    }
 
广播方式的自动发现Provider与上面源码很像，只是多了两个心跳线程，一个用来监听服务器列表的变化，并动态更新Provider中的列表，一个用来发送自己的心跳。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
    public MulticastRMICacheManagerPeerProvider(CacheManager cacheManager, InetAddress groupMulticastAddress,
                                                Integer groupMulticastPort, Integer timeToLive, InetAddress hostAddress) {
        super(cacheManager);
 
 
 
        heartBeatReceiver = new MulticastKeepaliveHeartbeatReceiver(this, groupMulticastAddress,
                groupMulticastPort, hostAddress);
        heartBeatSender = new MulticastKeepaliveHeartbeatSender(cacheManager, groupMulticastAddress,
                        groupMulticastPort, timeToLive, hostAddress);
    }
 

2服务Listener

服务Listener用来监听集群中其他服务器Ehcache的消息，所以Listener要监听本机上端口。

2.1配置文件

server1和server2配置一样，都是监听本机上40001端口：

<cacheManagerPeerListenerFactory 
class="net.sf.ehcache.distribution.RMICacheManagerPeerListenerFactory" 
properties="hostName=localhost, port=40001,
socketTimeoutMillis=2000"/>

 
2.2源码分析
 
取出当前配置，然后新建一个RMICacheManagerPeerListener实例。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
    public final CacheManagerPeerListener createCachePeerListener(CacheManager cacheManager, Properties properties)
            throws CacheException {
        String hostName = PropertyUtil.extractAndLogProperty(HOSTNAME, properties);
 
        String portString = PropertyUtil.extractAndLogProperty(PORT, properties);
        Integer port = null;
        if (portString != null && portString.length() != 0) {
            port = Integer.valueOf(portString);
        } else {
            port = Integer.valueOf(0);
        }
 
        //0 means any port in UnicastRemoteObject, so it is ok if not specified to make it 0
        String remoteObjectPortString = PropertyUtil.extractAndLogProperty(REMOTE_OBJECT_PORT, properties);
        Integer remoteObjectPort = null;
        if (remoteObjectPortString != null && remoteObjectPortString.length() != 0) {
            remoteObjectPort = Integer.valueOf(remoteObjectPortString);
        } else {
            remoteObjectPort = Integer.valueOf(0);
        }
 
        String socketTimeoutMillisString = PropertyUtil.extractAndLogProperty(SOCKET_TIMEOUT_MILLIS, properties);
        Integer socketTimeoutMillis;
        if (socketTimeoutMillisString == null || socketTimeoutMillisString.length() == 0) {
            socketTimeoutMillis = DEFAULT_SOCKET_TIMEOUT_MILLIS;
        } else {
            socketTimeoutMillis = Integer.valueOf(socketTimeoutMillisString);
        }
        return doCreateCachePeerListener(hostName, port, remoteObjectPort, cacheManager, socketTimeoutMillis);
    }
 
    protected CacheManagerPeerListener doCreateCachePeerListener(String hostName,
                                                                 Integer port,
                                                                 Integer remoteObjectPort,
                                                                 CacheManager cacheManager,
                                                                 Integer socketTimeoutMillis) {
        try {
            return new RMICacheManagerPeerListener(hostName, port, remoteObjectPort, cacheManager, socketTimeoutMillis);
        } catch (UnknownHostException e) {
            throw new CacheException("Unable to create CacheManagerPeerListener. Initial cause was " + e.getMessage(), e);
        }
    }
 
之后RMICacheManagerPeerListener的init()方法会调用RMI的API，提供RMI服务：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
    public void init() throws CacheException {
        if (!status.equals(Status.STATUS_UNINITIALISED)) {
            return;
        }
        RMICachePeer rmiCachePeer = null;
        try {
            startRegistry();
            int counter = 0;
            populateListOfRemoteCachePeers();
            synchronized (cachePeers) {
                for (Iterator iterator = cachePeers.values().iterator(); iterator.hasNext();) {
                    rmiCachePeer = (RMICachePeer) iterator.next();
                    bind(rmiCachePeer.getUrl(), rmiCachePeer);
                    counter++;
                }
            }
            LOG.debug(counter + " RMICachePeers bound in registry for RMI listener");
            status = Status.STATUS_ALIVE;
        } catch (Exception e) {
            String url = null;
            if (rmiCachePeer != null) {
                url = rmiCachePeer.getUrl();
            }
 
            throw new CacheException("Problem starting listener for RMICachePeer "
                    + url + ". Initial cause was " + e.getMessage(), e);
        }
    }
 
    protected void startRegistry() throws RemoteException {
        try {
            registry = LocateRegistry.getRegistry(port.intValue());
            try {
                registry.list();
            } catch (RemoteException e) {
                //may not be created. Let's create it.
                registry = LocateRegistry.createRegistry(port.intValue());
                registryCreated = true;
            }
        } catch (ExportException exception) {
            LOG.error("Exception starting RMI registry. Error was " + exception.getMessage(), exception);
        }
    }
 
    protected void populateListOfRemoteCachePeers() throws RemoteException {
        String[] names = cacheManager.getCacheNames();
        for (int i = 0; i < names.length; i++) {
            String name = names[i];
            Ehcache cache = cacheManager.getEhcache(name);
            synchronized (cachePeers) {
                if (cachePeers.get(name) == null) {
                    if (isDistributed(cache)) {
                        RMICachePeer peer = new RMICachePeer(cache, hostName, port, remoteObjectPort, socketTimeoutMillis);
                        cachePeers.put(name, peer);
                    }
                }
            }
        }
    }
 

3 事件Listener

通过Provider记录集群中其他服务器的地址，通过Listener在40001端口监听RMI消息，就差配置Replicator监听本地缓存增删改查的事件并发送到集群中其他服务器了。

3.1配置文件

可以在每个<cache>配置中提供一个EventListener。可以配置Replicator是同步还是异步的，并配置Put、Update、Remove等哪些事件需要同步：

<!-- Sample cache named sampleCache2. --> 
<cache name ="sampleCache2"
  maxEntriesLocalHeap ="10"
  eternal="false" 
  timeToIdleSeconds ="100"
  timeToLiveSeconds ="100"
  overflowToDisk="false" >
<cacheEventListenerFactory 
class="net.sf.ehcache.distribution.RMICacheReplicatorFactory" 
properties="replicateAsynchronously=true, replicatePuts=true, replicateUpdates=true,
replicateUpdatesViaCopy=false, replicateRemovals=true "/> 
</cache>

 
另一种简单配法是将EventListener配置到Cache的属性上，EventListener的所有属性都采用默认值。 
<!-- Sample cache named sampleCache4. All missing RMICacheReplicatorFactory properties
    default to true --><cachename="sampleCache4"maxEntriesLocalHeap="10"eternal="true"overflowToDisk="false"memoryStoreEvictionPolicy="LFU"><cacheEventListenerFactoryclass="net.sf.ehcache.distribution.RMICacheReplicatorFactory"/></cache>
3.2源码分析
 
RMICacheReplicatorFactory会根据replicateAsynchronously属性创建同步或异步的Replicator。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
    public final CacheEventListener createCacheEventListener(Properties properties) {
        boolean replicatePuts = extractReplicatePuts(properties);
        boolean replicatePutsViaCopy = extractReplicatePutsViaCopy(properties);
        boolean replicateUpdates = extractReplicateUpdates(properties);
        boolean replicateUpdatesViaCopy = extractReplicateUpdatesViaCopy(properties);
        boolean replicateRemovals = extractReplicateRemovals(properties);
        boolean replicateAsynchronously = extractReplicateAsynchronously(properties);
        int asynchronousReplicationIntervalMillis = extractReplicationIntervalMilis(properties);
 
        if (replicateAsynchronously) {
            return new RMIAsynchronousCacheReplicator(
                    replicatePuts,
                    replicatePutsViaCopy,
                    replicateUpdates,
                    replicateUpdatesViaCopy,
                    replicateRemovals,
                    asynchronousReplicationIntervalMillis);
        } else {
            return new RMISynchronousCacheReplicator(
                    replicatePuts,
                    replicatePutsViaCopy,
                    replicateUpdates,
                    replicateUpdatesViaCopy,
                    replicateRemovals);
        }
    }
 
先以同步Replicator的ElementPut事件为例，看同步Replicator是如何处理事件的。replicatePutsViaCopy属性的JavaDoc文档解释的很清楚，这个属性是用来说明，当发生Put事件时，是通知集群中其他服务器结点更新该Element，还是直接置为失效。前者适合Element的新建很耗时，而后者适合重新同步数据库中的数据。要通知的服务器列表就来自上面配置的CacheManagerPeerProviderFactory创建出的Provider对象。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
    /**
     * Whether a put should replicated by copy or by invalidation, (a remove).
     * <p/>
     * By copy is best when the entry is expensive to produce. By invalidation is best when
     * we are really trying to force other caches to sync back to a canonical source like a database.
     * An example of a latter usage would be a read/write cache being used in Hibernate.
     * <p/>
     * This setting only has effect if <code>#replicateUpdates</code> is true.
     */
    protected boolean replicatePutsViaCopy;
 
    public void notifyElementPut(final Ehcache cache, final Element element) throws CacheException {
        if (notAlive()) {
            return;
        }
 
        if (!replicatePuts) {
            return;
        }
 
        if (!element.isSerializable()) {
            if (LOG.isWarnEnabled()) {
                LOG.warn("Object with key " + element.getObjectKey() + " is not Serializable and cannot be replicated");
            }
            return;
        }
 
        if (replicatePutsViaCopy) {
            replicatePutNotification(cache, element);
        } else {
            replicateRemovalNotification(cache, (Serializable) element.getObjectKey());
        }
    }
 
    protected static void replicatePutNotification(Ehcache cache, Element element) throws RemoteCacheException {
        List cachePeers = listRemoteCachePeers(cache);
        for (Object cachePeer1 : cachePeers) {
            CachePeer cachePeer = (CachePeer) cachePeer1;
            try {
                cachePeer.put(element);
            } catch (Throwable t) {
                LOG.error("Exception on replication of putNotification. " + t.getMessage() + ". Continuing...", t);
            }
        }
    }
 
    static List listRemoteCachePeers(Ehcache cache) {
        CacheManagerPeerProvider provider = cache.getCacheManager().getCacheManagerPeerProvider("RMI");
        return provider.listRemoteCachePeers(cache);
    }
 
异步Replicator的实现方式也很简单。以ElementPut事件为例，之前的同步Replicator是直接通知其他结点，异步Replicator将事件保存到队列中，
后台线程ReplicationThread会定时将队列中积压的事件发送到集群中其他结点。之前同步Replicator调用的CachePeer的单条增删改查方法，
这次ReplicationThread调用的是CachePeer的批量方法send()。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
    public final void notifyElementPut(final Ehcache cache, final Element element) throws CacheException {
        if (notAlive()) {
            return;
        }
 
        if (!replicatePuts) {
            return;
        }
 
        if (replicatePutsViaCopy) {
            if (!element.isSerializable()) {
                if (LOG.isWarnEnabled()) {
                    LOG.warn("Object with key " + element.getObjectKey() + " is not Serializable and cannot be replicated.");
                }
                return;
            }
            addToReplicationQueue(new CacheEventMessage(EventMessage.PUT, cache, element, null));
        } else {
            if (!element.isKeySerializable()) {
                if (LOG.isWarnEnabled()) {
                    LOG.warn("Object with key " + element.getObjectKey()
                            + " does not have a Serializable key and cannot be replicated via invalidate.");
                }
                return;
            }
            addToReplicationQueue(new CacheEventMessage(EventMessage.REMOVE, cache, null, element.getKey()));
        }
 
    }
 
    protected void addToReplicationQueue(CacheEventMessage cacheEventMessage) {
        if (!replicationThread.isAlive()) {
            LOG.error("CacheEventMessages cannot be added to the replication queue because the replication thread has died.");
        } else {
            synchronized (replicationQueue) {
                replicationQueue.add(cacheEventMessage);
            }
        }
    }
 
    private final class ReplicationThread extends Thread {
        public ReplicationThread() {
            super("Replication Thread");
            setDaemon(true);
            setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
        }
 
        public final void run() {
            replicationThreadMain();
        }
    }
 
    private void replicationThreadMain() {
        while (true) {
            // Wait for elements in the replicationQueue
            while (alive() && replicationQueue != null && replicationQueue.size() == 0) {
                try {
                    Thread.sleep(asynchronousReplicationInterval);
                } catch (InterruptedException e) {
                    LOG.debug("Spool Thread interrupted.");
                    return;
                }
            }
            if (notAlive()) {
                return;
            }
            try {
                if (replicationQueue.size() != 0) {
                    flushReplicationQueue();
                }
            } catch (Throwable e) {
                LOG.error("Exception on flushing of replication queue: " + e.getMessage() + ". Continuing...", e);
            }
        }
    }
 
    private void flushReplicationQueue() {
        List replicationQueueCopy;
        synchronized (replicationQueue) {
            if (replicationQueue.size() == 0) {
                return;
            }
 
            replicationQueueCopy = new ArrayList(replicationQueue);
            replicationQueue.clear();
        }
 
 
        Ehcache cache = ((CacheEventMessage) replicationQueueCopy.get(0)).cache;
        List cachePeers = listRemoteCachePeers(cache);
 
        List resolvedEventMessages = extractAndResolveEventMessages(replicationQueueCopy);
 
 
        for (int j = 0; j < cachePeers.size(); j++) {
            CachePeer cachePeer = (CachePeer) cachePeers.get(j);
            try {
                cachePeer.send(resolvedEventMessages);
            } catch (UnmarshalException e) {
                String message = e.getMessage();
                if (message.indexOf("Read time out") != 0) {
                    LOG.warn("Unable to send message to remote peer due to socket read timeout. Consider increasing" +
                            " the socketTimeoutMillis setting in the cacheManagerPeerListenerFactory. " +
                            "Message was: " + e.getMessage());
                } else {
                    LOG.debug("Unable to send message to remote peer.  Message was: " + e.getMessage());
                }
            } catch (Throwable t) {
                LOG.warn("Unable to send message to remote peer.  Message was: " + t.getMessage(), t);
            }
        }
        if (LOG.isWarnEnabled()) {
            int eventMessagesNotResolved = replicationQueueCopy.size() - resolvedEventMessages.size();
            if (eventMessagesNotResolved > 0) {
                LOG.warn(eventMessagesNotResolved + " messages were discarded on replicate due to reclamation of " +
                        "SoftReferences by the VM. Consider increasing the maximum heap size and/or setting the " +
                        "starting heap size to a higher value.");
            }
 
        }
    }
  
这里注意因为使用的是RMI通信方式，实际上CachePeer就是实现了RMI的Remote接口的存根对象。对CachePeer方法的调用就是对远程方法的调用。所以上面两种Replicator调用CachePeer时，就是将缓存事件同步到远程了。
 
结束语
 
RMI方式的Ehcache集群的实现比较简单、易理解，但对于前端用Nginx做负载均衡时，连续的几次调用可能是转发到不同的后端Ehcache服务器上，
异步方式的Ehcache缓存同步会不会有问题呢？
分享到：
| [转]Java中的随机数生成器：Random，Thre ...
评论
发表评论

您还没有登录,请您登录后再发表评论

相关推荐

Magicbox
Global site tag (gtag.js) - Google Analytics