分布式缓存： Velocity之高级应用

概述

Velocity是微软推出的分布式缓存解决方案，为开发可扩展性，可用的，高性能的应用程提供支持，可以缓存各种类型的数据，如CLR对象、XML、二进制数据等，并且支持集群模式的缓存服务器。Velocity也将集成在.NET Framework 4.0中，本文将介绍Velocity中的悲观锁定，缓存项版本、日志记录、客户端缓存以及路由表等知识。

悲观锁定

在Velocity提供了一套悲观锁定模型，即在某个缓存项数据处理过程中，数据将处于锁定状态，来自于其它客户端应用程序将无法对该缓存项进行处理。提供悲观锁定的方法主要三个，如下代码所示：

GetAndLock()：获取缓存项并对数据加锁；

PutAndUnlock()：更新加锁的数据并释放锁；

Unlock()：释放锁定。

先来看GetAndLock()方法，在获取缓存项时并加锁，此时如果其它客户端试图获取该数据并加锁（即调用GetAndLock方法）将会失败，而不会阻塞；但客户端如果只想获取数据（即调用Get方法），则会返回相应数据，可以用图1形象的来表示：

图 1

可以看到，ClientA获取数据成功并加锁；ClientB再次想获取数据并加锁时，将会失败；ClientC能够获取数据。

使用GetAndLock()方式可以指定锁过期时间，并且会有输出参数LockHandle，该参数将会在PutAndUnlock()方法或Unlock()中来释放锁，如下代码所示：

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);

日志记录

Velocity中同样提供了日志记录的功能，我们可以在应用程序配置文件中进行设置，它支持基于控制台、基于文件以及Windows事件跟踪三种方式的记录，在配置文件中首先添加配置区：

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

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

然后可以进行配置，如设置日志记录级别等：

<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>

同样也可以在代码中设置，调用CacheFactory的两个静态方法CreateLogSinks和DisableLogSinks，如下代码所示：

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);

// 启用

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;

}

缓存项版本

在Velocity中提供了一种基于版本的更新功能，当使用GetCacheItem()方法时将返回一个缓存项，并携带有版本信息，当每次对缓存项做更新时，在内部都会对它的版本增加。如下面的示例，有两个客户应用程序，它们同时获取了同一个缓存项：

ClientA

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

ClientB

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

并且同时对缓存项做修改：

ClientA

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

ClientB

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

如果ClientA首先提交更改，在提交更改时携带版本信息，由于版本信息与内部的版本一致，所以提交成功：

ClientA

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

此时内部版本将会增加，现在ClientB如果再提交更改，将会失败，因为版本无法匹配，如图2表示：

图 2

客户端缓存

在Velocity中还支持客户端缓存，如果启用了客户端缓存后，在从缓存集群中取回数据时，将会放在客户端缓存中，这样下次取数据时将会直接从客户端缓存中取出，能够极大的提高效率，有点像是缓存的缓存。当集群中的数据发生变化时，Velocity将会使用事件通知机制通知客户端缓存刷新数据，如图3所示：

图 3

要启用客户端缓存，一是使用配置文件，设置IsEnabled属性为True，如下代码所示：

<dcacheClient deployment="routing">

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

<hosts>

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

cacheHostName="DistributedCacheService"/>

</hosts>

</dcacheClient>

直接指定启用客户端缓存即可，另外也可以在创建CacheFactory时指定，如下代码所示：

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;

路由客户端

Velocity中在缓存客户端，提供了一种路由客户端Routing Client，它能够提供比简单客户端Simple Client更好的性能，在Routing Client中会有一个路由表Routing Table，它用来跟踪缓存对象，它是全局缓存中的分区映射的一个子集，同时分发缓存操作（Put、Get等）到确定的缓存宿主。路由客户端使用此路由表来优化性能，因为该表可以跟踪缓存对象，所以当有请求到缓存宿主时，可以进行物理上的定位。如图4所示：

图4

是否在应用程序中启用路由客户端，可以由开发者来确定，如在配置中启用路由客户端，这里可以通过指示deployment来设定是路由客户端（routing）还是简单客户端（simple）：

<dcacheClient deployment="routing">

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

<hosts>

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

cacheHostName="DistributedCacheService"/>

</hosts>

</dcacheClient>

另外还可以通过代码来设置，如下面的代码，在创建CacheFactory时指定构造函数参数：

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组成

最后我们再看一幅图，来了解一下Velocity的组成部分，可以看到它可以分为客户端缓存、服务端缓存以及管理工具三部分，如图5所示：

图 5

总结

本文介绍了Velocity中的悲观锁定，缓存项版本、日志记录、客户端缓存以及路由表等知识，希望对大家有用。至此，关于微软的分布式缓存服务Velocity就用短短的三篇文章介绍到这里，期待在.NET Framework 4.0中Velocity能够为我们带来更多的惊喜。