Oracle Coherence勉強会

Oracle Coherence勉強会2011/02/22 @making

Contents概要説明Oracle Coherenceとは分散キャッシュを用いたアーキテクチャ例キャッシュの仕組みハンズオンCoherenceインストールOracle CoherenceにアクセスCoherence APIを使用してJavaからアクセスJava Beansのキャッシュキャッシュデータの検索・集計処理CohQL (Coherence Query Language)

Oracle Coherenceとはクライアントインメモリデータグリッド複数サーバに渡る分散キャッシュキャッシュ以外の機能クエリ機能イベントリスナ機能データ処理のパラレル実行機能Javaベース実体はJavaクラスライブラリcoherence.jarがあれば動くクライアントはJava/C++/.NET利用目的スケーラブルなシステム構築DBボトルネックの解消類似製品IBM WebSphereeXtremeScale (IBM)Gemstone Gemfire (SpringSource)EhCache (Teracotta)CoherenceデータグリッドWEBサービスデータベース

分散キャッシュ複数のJVMでクラスタ形成データを分散して配置透過的なデータアクセスクライアントBCAJVMJVMJVMABC

Map型インタフェースjava.util.Mapを継承したkey/valueインタフェースNamedCachecache = CacheFactory.getCache("person");Person p1 = (Person) cache.get(key1);cache.put(key2, p2);

データグリッドを用いる場合の基本的なアーキテクチャ従来型データグリッドクライアントクライアントAPサーバAPサーバAPサーバAPサーバ個別データ個別データ個別データ個別データ共通データ共通データキャッシュサーバキャッシュサーバキャッシュサーバ共通データデータベースデータベース永続化データ永続化データ

基本的な適用パターン例大量のマスタデータのキャッシュする大量のHTTPセッションを扱う

パターン1：大量のマスタデータのキャッシュ従来APサーバAPサーバマスタデータマスタデータデータ読み込みデータ読み込み起動時に全部読み込むデータベース

パターン1：大量のマスタデータのキャッシュデータグリッドAPサーバAPサーバマスタデータマスタデータデータ読み込みデータ読み込み必要な時に読み込むキャッシュサーバキャッシュサーバマスタデータ起動時に全部読み込むデータベースデータ読み込み

パターン1：大量のマスタデータのキャッシュデータグリッドAPサーバAPサーバマスタデータマスタデータデータ読み込みデータ読み込みキャッシュサーバキャッシュサーバマスタデータデータが増えたら…データベースデータ読み込み

パターン1：大量のマスタデータのキャッシュデータグリッドAPサーバAPサーバマスタデータマスタデータスケールアウトで容量増加データ読み込みデータ読み込みキャッシュサーバキャッシュサーバキャッシュサーバマスタデータデータベースデータ読み込み

パターン2：大量のHTTPセッション従来メモリはスケールしないセッションレプリケーションがネックであまりスケールしないAPサーバAPサーバスケール小セッション管理セッション管理レプリケーション

パターン2：大量のHTTPセッションデータグリッドAPサーバAPサーバスケール大キャッシュサーバキャッシュサーバマスタデータ

パターン2：大量のHTTPセッションデータグリッドAPサーバAPサーバスケール大キャッシュサーバキャッシュサーバキャッシュサーバマスタデータ

パターン2：大量のHTTPセッションデータグリッドAPサーバAPサーバスケール大キャッシュサーバキャッシュサーバキャッシュサーバフェールオーバマスタデータ

Coherenceが提供するキャッシュ方式レプリケーションキャッシュ全てのキャッシュアイテムが全ノードに複製されるパーティションキャッシュ複数のノードに分散してキャッシュするニアキャッシュ(次回)二層混成キャッシュ(フロント：ローカルキャッシュ、バック：パーティションキャッシュ)以降「ITアーキテクト Vol.22」の内容を改編して説明

レプリケーションキャッシュ全てのキャッシュアイテムがグリッド内のすべてのノードに複製される->書き込み性能は設定次第(レプリケーションの同期をとるか、非同期にするか)アプリケーションと同一のプロセス内にキャッシュ領域を作成->読み込みは遅延時間0なので速い

レプリケーションキャッシュの読み込み読み取りはプロセス内で完結キャッシュノード1キャッシュノード2キャッシュノード3アプリケーションアプリケーションアプリケーションABABABCDCDCD

レプリケーションキャッシュの書き込み書き込みは他のノードへレプリケートキャッシュノード1キャッシュノード2キャッシュノード3アプリケーションアプリケーションアプリケーションABABABCDCDCD

パーティションキャッシュ各ノードに分散して保存通常アプリケーションと別プロセス内にキャッシュ領域を作成する読み込みはあるノードからネットワーク経由で行う書き込みはプライマリデータとバックアップデータをそれぞれ別のノードにネットワーク経由で行うバックアップ数は変更可能であるが1が推奨値

パーティションキャッシュの読み込み読み取りは1往復のネットワークアクセスアプリケーションアプリケーションキャッシュノード1キャッシュノード2キャッシュノード3PPPACDBBACDBBBP…プライマリデータ、B…バックアップデータ

パーティションキャッシュの書き込み書き込みは2往復のネットワークアクセスアプリケーションアプリケーションキャッシュノード1キャッシュノード2キャッシュノード3PPPACDBBACDBBBP…プライマリデータ、B…バックアップデータ

パーティションキャッシュのリカバリアプリケーションアプリケーションキャッシュノード1キャッシュノード2キャッシュノード3PPPACDBBACDBBBP…プライマリデータ、B…バックアップデータ

パーティションキャッシュのリカバリアプリケーションアプリケーションキャッシュノード2キャッシュノード3PPCBBADBBP…プライマリデータ、B…バックアップデータ

パーティションキャッシュのリカバリアプリケーションアプリケーションキャッシュノード2キャッシュノード3PPバックアップがプライマリに昇格CBADBADBBP…プライマリデータ、B…バックアップデータ

パーティションキャッシュのリカバリアプリケーションアプリケーションキャッシュノード2キャッシュノード3PPバックアップがプライマリに昇格CBADBBBP…プライマリデータ、B…バックアップデータ

パーティションキャッシュのリカバリアプリケーションアプリケーションキャッシュノード2キャッシュノード3PPプライマリからバックアップを作成CBADCBDABBP…プライマリデータ、B…バックアップデータ

パーティションキャッシュのリカバリアプリケーションアプリケーションキャッシュノード2キャッシュノード3PPCBADCBDABBP…プライマリデータ、B…バックアップデータ

パーティションキャッシュのノード追加アプリケーションアプリケーションキャッシュノード1キャッシュノード2キャッシュノード3キャッシュノード4PPPPACDBBACDBBBBP…プライマリデータ、B…バックアップデータ

パーティションキャッシュのノード追加アプリケーションアプリケーション再パーティショニングキャッシュノード1キャッシュノード2キャッシュノード3キャッシュノード4PPPPDACDBBACDBBBBBP…プライマリデータ、B…バックアップデータ

パーティションキャッシュのノード追加キャッシュ容量を追加できるアプリケーションアプリケーションキャッシュノード1キャッシュノード2キャッシュノード3キャッシュノード4PPPPDACBACDBBBBBP…プライマリデータ、B…バックアップデータ

レプリケーションキャッシュとパーティションキャッシュの比較

ハンズオンではパーティションキャッシュを使用します

資材coherence-handsonフォルダでmvneclipse:eclipse要maven設定(proxy, Eclipseのクラスパス変数M2_REPO)Eclipseからインポート別テキストをベースに進める

Oracle Coherenceインストールhttp://www.oracle.com/technetwork/middleware/coherence/downloads/index.html「Oracle Coherence for Java Version 3.6.1」をクリックしてダウンロードして展開展開したディレクトリを環境変数COHERENCE_HOMEに設定JAVA_HOMEが未設定の場合は設定

キャッシュサーバー起動%coherence_home%\bin\cache-server.batを実行

クラスタのメンバ情報

プライベートクラスタ作成同一ネットワーク上でCoherenceサーバを立ち上げると、デフォルト設定で同じマルチキャストアドレスとポートを使用するので、同一クラスタに参加してしまう(回避策1)マルチキャストアドレス/ポートを変更-Dtangosol.coherence.clusteraddress=224.0.0.7-Dtangosol.coherence.clusterport=33333(回避策2)TTLを0にする-Dtangosol.coherence.ttl=0↑のJVM起動オプションをcache-server.batやcoherence.batのjava_optsに設定設定ファイルで設定することも可能

今回はTTL=0の設定を設定ファイルに記述クラスパス上にtangosol-coherence-override.xmlを作成し、%coherence_home%\lib上に置く。cache-server.batとcoherence.batのjavaコマンドの-cpを“%coherence_home%\lib;%coherence_home%\lib\coherence.jar”に変更

設定内容tangosol-coherence-override.xmlに以下の設定を記述<coherence><cluster-config><multicast-listener><time-to-live>0</time-to-live><join-timeout-milliseconds>1000</join-timeout-milliseconds></multicast-listener></cluster-config></coherence>

キャッシュサーバーをもう一度起動設定ファイルが上書きされていることを確認TTL=0になっていることを確認

コマンドラインからデータグリッドにアクセスcoherence.batを実行Map (?): cache testMap (test): put 1 OneMap (test): get 1OneMap (test): put 2 TwoMap (test): list1 = One2 = Two

Javaからデータグリッドにアクセス新規のNamedCacheを作成java.util.Mapを拡張しているので操作がわかりやすい作成したNamedCacheへオブジェy九とのputとget

簡単なサンプルpackagehandson.coherence.lab3; importcom.tangosol.net.CacheFactory;importcom.tangosol.net.NamedCache; publicclassMyFirstSample { publicstaticvoid main(String[] args) {NamedCachecache = CacheFactory.getCache("mycache");cache.put("Name", "Taro Yamada");System.out.println("Value in cache is " + cache.get("Name")); } }

Java Beansのキャッシュ2種類の方式java.io.Serializableインタフェースを実装する方法Portable Object Format(POF)を実装する方法POFはC++/.NET間でも利用可能な上、高速かつ低容量なシリアライゼーション機構ただし、実装がやや面倒かつ、POF構成ファイルへの登録が必要

SerializableとPOFの比較例Coherenceを使う場合、POFを用いるのが推奨されている

java.util.Serializableを実装する方法hashCode/equalsを実装することEclipseでAlt+Shift+S -> Hデフォルトコンストラクタを作成すること

POFを実装する方法com.tangosol.io.pof.PortableObjectを実装するjava.util.Serializableの条件に加えてreadExternal(PofReader), writeExternal(PofWriter)を実装@OverridepublicvoidreadExternal(PofReaderreader) throwsIOException {id = reader.readInt(0);surname = reader.readString(1);firstname = reader.readString(2);address = reader.readString(3);age = reader.readInt(4);gender = reader.readString(5); }@OverridepublicvoidwriteExternal(PofWriterwriter) throwsIOException {writer.writeInt(0, id);writer.writeString(1, surname);writer.writeString(2, firstname);writer.writeString(3, address);writer.writeInt(4, age);writer.writeString(5, gender); }

POF構成ファイルの設定間に合いませんでしたm(_ _)m口頭で説明します

検索集計処理間に合いませんでしたm(_ _)m口頭で説明します

CohQL間に合いませんでしたm(_ _)m口頭で説明します

次回予定キャッシュの構造(キャッシュトポロジ、バッキングマップ)キャッシュデータの更新検知エントリプロセッサによる複数キャッシュデータ同時並行処理複合キーとデータアフィニティインボケーションサービスによる非同期処理Spring連携永続化層の実装(JPA/SpringJDBC連携)

参考書籍ITアーキテクト Vol.22Oracle Coherence入門(アスキー・メディアワークス)

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