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LDCache(Local and Distributed Cache)本地和分布式两级缓存框架

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先占位,代码不久后提交。

LDCache

##简介 LDCache(Local and Distributed Cache)Java开发的本地和分布式两级缓存框架。

##主流缓存系统的痛点 目前缓存主要分为两种,本地缓存(EhCache等)、分布式缓存(Memcached、Redis等)。两种缓存方式各有优缺点: 本地缓存适合缓存长期甚至永久不会改变的数据,由于集成在本地jvm中,访问速度快、性能高,不需要网络开销,但是需要占用jvm的内存,jvm重启缓存会丢失(除非缓存会持久化到硬盘,但这是以性能损失为代价的),不适合缓存需要经常改变的数据(除非你是单机)。 集中式缓存集中存储数据,缓存独立于应用服务器,应用服务器重启缓存不会丢失,但是每次获取缓存都需要网络开销、反序列化开销,增加延时,高并发下容易出现热点key问题。 目前部分本地缓存已经支持分布式,比如ehcache,他有两种同步方式,copy/invalidate, copy方式就是某个key放入了新的缓存时,把该缓存复制到集群中的其他机器,这会加重网络负担(缓存复制到其他机器后,并不一定会被访问到)。invalidate方式就是让其他机器的缓存失效,此方式只需要传播key等简短信息,网络负载较低,但是其他机器需要重新从数据库加载,增大数据库负担,这种方式不够完美。

##LDCache设计思路 为了综合本地缓存和集中式缓存的优点,有了本项目的诞生。

本项目使用Ehcache等本地缓存框架作为第一级缓存(L1), 使用Redis或memcached等集中式缓存框架作为第二级缓存(L2)。读取缓存时会先尝试用L1取,取不到再去L2取,L2取到后会把缓存也放进L1,L2还取不到再去数据库读取。缓存失效时会把L1、L2缓存都清除,同时广播消息,让集群中其他机器的L1缓存都失效。

LDCache支持 JGroups 和 Redis Subscribe、kafka三种方式进行缓存失效的通知(可以自行扩展)。在某些云平台上可能无法使用 JGroups 组播方式,可以采用 Redis 发布订阅的方式。详情请看 ldcache.properties 配置文件的说明。

该框架使用java语言开发,采用gradle构建。

##LDCache适用范围 该框架特别适合用于缓存变化频次相对较低(因为每次广播让L1缓存失效有一定开销)、访问频次较高的数据(如果单条缓存的数据量较大,则性能提升更明显)。对于变化频次较高、访问频次较低的缓存,建议直接走Redis、memcached等集中式缓存。

该框架可以解决如下问题: 1.解决热点Key问题,参考这篇文章:https://yq.aliyun.com/articles/8547?spm=5176.2020520107.105.1.nFSNti 2.降低延迟。(本地有缓存以后,不再需要去远程取,免去了网络开销,同时免去了反序列化的开销) 3.避免完全使用独立缓存系统所带来的网络IO开销问题(高并发下大量缓存的存取操作会造成网络拥塞,使网络成为瓶颈)

##使用限制 由于本项目的主要目的是管理本地缓存和集中式缓存,如果使用incr、decr等操作会带来一致性问题,所以本框架只有简单的get、set、remove操作。

J2Cache 配置 配置文件位于 core/resources 目录下,包含三个文件:

ehcache.xml Ehcache 的配置文件,配置说明请参考 Ehcache 文档 j2cache.properties J2Cache 核心配置文件,可配置 Redis 服务器、连接池以及缓存广播的方式 network.xml JGroups 网络配置,如果使用 JGroups 组播的话需要这个文件,一般无需修改 实际使用过程需要将这三个文件复制到应用类路径中,如 WEB-INF/classes 目录。

构建方法

安装 Redis 修改 core/resource/j2cache.properties 配置使用已安装的 Redis 服务器 执行 build.sh 进行项目编译 运行多个 runtest.sh 直接在 runtest 输入多个命令进行测试

项目直接导入 Eclipse 自动编译

Maven 支持 ldcache
ldcache
1.1.2

示例代码 请看 core/Java/net/oschina/j2cache/CacheTester.java

本项目构思类似于OSChina的J2Cache http://git.oschina.net/ld/J2Cache 经过对J2Cache代码的研读,发现其存在很多架构上和代码上的缺陷,对一些异常情况没有做处理,有并发bug。所以自己写了这个两级缓存框架。

About

LDCache(Local and Distributed Cache)本地和分布式两级缓存框架

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