分佈式緩存： Velocity之高級應用

概述

Velocity是微軟推出的分佈式緩存解決方案，爲開發可擴展性，可用的，高性能的應用程提供支持，能夠緩存各類類型的數據，如CLR對象、XML、二進制數據等，而且支持集羣模式的緩存服務器。Velocity也將集成在.NET Framework 4.0中，本文將介紹Velocity中的悲觀鎖定，緩存項版本、日誌記錄、客戶端緩存以及路由表等知識。

悲觀鎖定

在Velocity提供了一套悲觀鎖定模型，即在某個緩存項數據處理過程當中，數據將處於鎖定狀態，來自於其它客戶端應用程序將沒法對該緩存項進行處理。提供悲觀鎖定的方法主要三個，以下代碼所示：

GetAndLock()：獲取緩存項並對數據加鎖；

PutAndUnlock()：更新加鎖的數據並釋放鎖；

Unlock()：釋放鎖定。

先來看GetAndLock()方法，在獲取緩存項時並加鎖，此時若是其它客戶端試圖獲取該數據並加鎖（即調用GetAndLock方法）將會失敗，而不會阻塞；但客戶端若是隻想獲取數據（即調用Get方法），則會返回相應數據，能夠用圖1形象的來表示：

圖 1

能夠看到，ClientA獲取數據成功並加鎖；ClientB再次想獲取數據並加鎖時，將會失敗；ClientC可以獲取數據。

使用GetAndLock()方式能夠指定鎖過時時間，而且會有輸出參數LockHandle，該參數將會在PutAndUnlock()方法或Unlock()中來釋放鎖，以下代碼所示：

Cache cache = GetCurrentCache();

LockHandle handle = new LockHandle();

Customer item = (Customer)cache.GetAndLock("C20081117005",

new TimeSpan(0, 30, 0), out handle);

 

Customer customer = new Customer()

{

ID = "C20081117005",

FirstName = "Terry",

LastName = "Lee",

Age = 25,

Email = "lhj_cauc[#AT#]163.com"

};

cache.PutAndUnlock(customer.ID, customer, handle, null);

日誌記錄

Velocity中一樣提供了日誌記錄的功能，咱們能夠在應用程序配置文件中進行設置，它支持基於控制檯、基於文件以及Windows事件跟蹤三種方式的記錄，在配置文件中首先添加配置區：

<section name="fabric" type="System.Data.Fabric.Common.ConfigFile, FabricCommon"

allowLocation="true" allowDefinition="Everywhere"/>

而後能夠進行配置，如設置日誌記錄級別等：

<fabric>

<section name="logging" path="">

<collection name="sinks" collectionType="list">

<customType className="System.Data.Fabric.Common.EventLogger,FabricCommon"

sinkName="System.Data.Fabric.Common.ConsoleSink,FabricCommon"

sinkParam="" defaultLevel="-1"/>

<customType className="System.Data.Fabric.Common.EventLogger,FabricCommon"

sinkName="System.Data.Fabric.Common.FileEventSink,FabricCommon"

sinkParam="CacheClientLog" defaultLevel="1"/>

<customType className="System.Data.Fabric.Common.EventLogger,FabricCommon"

sinkName="System.Data.Caching.ETWSink, CacheBaseLibrary"

sinkParam="" defaultLevel="-1" />

</collection>

</section>

</fabric>

一樣也能夠在代碼中設置，調用CacheFactory的兩個靜態方法CreateLogSinks和DisableLogSinks，以下代碼所示：

private Cache GetCurrentCache()

{

List<LogSink> sinklist = new List<LogSink>(2);

LogSink fileBasedSink = new LogSink(SinkType.FILE,

TraceLevel.Warning, "DCache/dd-hh-mm");

LogSink consoleBasedSink = new LogSink(SinkType.CONSOLE,

TraceLevel.Warning);

sinklist.Add(fileBasedSink);

sinklist.Add(consoleBasedSink);

// 啓用

CacheFactory.CreateLogSinks(sinklist);

 

// 禁用

CacheFactory.DisableLogSinks();

 

Cache dCache;

ServerEndPoint[] servers = new ServerEndPoint[1];

servers[0] = new ServerEndPoint("localhost", 22233, "DistributedCacheService");

bool routingClient = true;

bool localCache = false;

 

var factory = new CacheFactory(servers, routingClient, localCache);

dCache = factory.GetCache("default");

 

return dCache;

}

緩存項版本

在Velocity中提供了一種基於版本的更新功能，當使用GetCacheItem()方法時將返回一個緩存項，並攜帶有版本信息，當每次對緩存項作更新時，在內部都會對它的版本增長。以下面的示例，有兩個客戶應用程序，它們同時獲取了同一個緩存項：

ClientA

CacheItem item = cache.GetCacheItem("Customers", "C2008");

ClientB

CacheItem item = cache.GetCacheItem("Customers", "C2008");

而且同時對緩存項作修改：

ClientA

((Customer)item.CacheObject).FirstName = "Huijun";

ClientB

((Customer)item.CacheObject).FirstName = "Terry";

若是ClientA首先提交更改，在提交更改時攜帶版本信息，因爲版本信息與內部的版本一致，因此提交成功：

ClientA

cache.Put("Customers", "C2008", item.CacheObject, item.Version);

此時內部版本將會增長，如今ClientB若是再提交更改，將會失敗，由於版本沒法匹配，如圖2表示：

圖 2

客戶端緩存

在Velocity中還支持客戶端緩存，若是啓用了客戶端緩存後，在從緩存集羣中取回數據時，將會放在客戶端緩存中，這樣下次取數據時將會直接從客戶端緩存中取出，可以極大的提升效率，有點像是緩存的緩存。當集羣中的數據發生變化時，Velocity將會使用事件通知機制通知客戶端緩存刷新數據，如圖3所示：

圖 3

要啓用客戶端緩存，一是使用配置文件，設置IsEnabled屬性爲True，以下代碼所示：

<dcacheClient deployment="routing">

<localCache isEnabled="true" sync="TTLBased" ttlValue="300" />

<hosts>

<host name="localhost" cachePort="22233"

cacheHostName="DistributedCacheService"/>

</hosts>

</dcacheClient>

直接指定啓用客戶端緩存便可，另外也能夠在建立CacheFactory時指定，以下代碼所示：

Cache dCache;

ServerEndPoint[] servers = new ServerEndPoint[1];

servers[0] = new ServerEndPoint("localhost", 22233, "DistributedCacheService");

bool routingClient = true;

bool localCache = false;

 

var factory = new CacheFactory(servers, routingClient, localCache);

dCache = factory.GetCache("default");

 

return dCache;

路由客戶端

Velocity中在緩存客戶端，提供了一種路由客戶端Routing Client，它可以提供比簡單客戶端Simple Client更好的性能，在Routing Client中會有一個路由表Routing Table，它用來跟蹤緩存對象，它是全局緩存中的分區映射的一個子集，同時分發緩存操做（Put、Get等）到肯定的緩存宿主。路由客戶端使用此路由表來優化性能，由於該表能夠跟蹤緩存對象，因此當有請求到緩存宿主時，能夠進行物理上的定位。如圖4所示：

圖4

是否在應用程序中啓用路由客戶端，能夠由開發者來肯定，如在配置中啓用路由客戶端，這裏能夠經過指示deployment來設定是路由客戶端（routing）仍是簡單客戶端（simple）：

<dcacheClient deployment="routing">

<localCache isEnabled="true" sync="TTLBased" ttlValue="300" />

<hosts>

<host name="localhost" cachePort="22233"

cacheHostName="DistributedCacheService"/>

</hosts>

</dcacheClient>

另外還能夠經過代碼來設置，以下面的代碼，在建立CacheFactory時指定構造函數參數：

Cache dCache;

ServerEndPoint[] servers = new ServerEndPoint[1];

servers[0] = new ServerEndPoint("localhost", 22233, "DistributedCacheService");

bool routingClient = true;

bool localCache = false;

 

var factory = new CacheFactory(servers, routingClient, localCache);

dCache = factory.GetCache("default");

 

return dCache;

Velocity組成

最後咱們再看一幅圖，來了解一下Velocity的組成部分，能夠看到它能夠分爲客戶端緩存、服務端緩存以及管理工具三部分，如圖5所示：

圖 5

總結

本文介紹了Velocity中的悲觀鎖定，緩存項版本、日誌記錄、客戶端緩存以及路由表等知識，但願對你們有用。至此，關於微軟的分佈式緩存服務Velocity就用短短的三篇文章介紹到這裏，期待在.NET Framework 4.0中Velocity可以爲咱們帶來更多的驚喜。