memcache数据缓存系统
memcache数据缓存系统一 目的：
在服务器集群环境下，设置一个共享数据的另一机制。
减少对数据库的直接操作，减轻数据库负担。
提高系统的响应能力。
二 系统整体结构:
三 系统设计说明
1.Memcache服务器集群:
Memcache服务器是逻辑上的划分，在分析业务数据的基础上，将数据安排存放在不同的Memcache服务器上，有必要的话可以将不同硬件服务器上的多个Memcache服务器再做成一个数据互相备份的组，避免数据的单点丢失的风险。
Memcache服务器安装在不同的硬件服务器上，比如可以在一台硬件服务器上安装3个Memcache服务器，在另外一台硬件服务器上安装4个Memcache服务器。
2.缓存数据的配置信息:
在数据库中建一张表来说明Memcache服务器集群中缓存数据的存放逻辑，提供给memCache管理程序使用，以便实现从缓存到数据库，数据库到缓存双向的数据存取。
表结构设计如下：
cache_data_propertits_1(读数据库写缓存)
列列名类型说明
mc_serverMC服务器CHAR(10)决定数据存放在哪个MC服务器，和MC的客户端配置文件要求一致。
Object_ key缓存对象的主键Char(30)存放在MC对象的主键。
Object_key _suffix缓存对象的主键后缀Char(20)存放在MC对象的主键后缀（给使用者作为参考，该值一般对应系统中对象的具体id,比如customer_no,emp_no等）。
Proc_name过程名Char(80)Memcache管理程序定期执行生成缓存数据。
Proc_control_type过程控制类型Char(10)“定时”，“间隔”。
Proc_control_parm过程控制参数Char(50)若“定时”：1，17等，若“间隔”:
6,12等。
Proc_flag是否立即执行Char(2)是/否
Status状态Char(4)有效/无效
Note说明Char(100)说明用途
Proc_status是否在运行状态Char(2)如果这个任务正在运行就标志出来。
Last_proc_time最近执行完成时间Datetime这个任务最近执行成功时间。
cache_data_propertits_2(读缓存写数据库)
列列名类型说明
mc_serverMC服务器CHAR(10)决定数据存放在哪个MC服务器，和MC的客户端配置文件要求一致。
Object_list存放缓存对象的主键的列表Char(30)例如 ep_log_list(存放日志数据，这样可以将日志文件先写到缓存，到空闲的时候再复制到数据库)
Object_ key缓存对象的主键Char(30)例如：ep_log
Object_key _suffix缓存对象的主键后缀Char(20)例如：唯一码。
Proc_name过程名Char(80)例如：proc_ep_log_mc ? ？？
Proc_parm过程参数Char(200)例如: start_time, end_time, proc_time,
sql
Proc_control_type过程控制类型Char(10)“定时”，“间隔”。
Proc_control_parm过程控制参数Char(50)若“定时”：1，17等，若“间隔”:
6,12等。
Proc_flag是否立即执行Char(2)是/否
Status状态Char(4)有效/无效
Note说明Char(100)说明用途
Proc_status是否在运行状态Char(2)如果这个任务正在运行就标志出来。
Last_proc_time最近执行完成时间Datetime这个任务最近执行成功时间。
3.memCache管理程序
memCache管理程序最为独立的运行的应用程序，它主要负责读取配置表中的配置信息，根据配置文件的设置，交换数据库和缓存中的数据。
memCache管理程序可以利用目前比较完善的memCache客户端程序，以便加强功能。
4.业务系统
业务系统开发人员参考配置文件，决定如何从缓存取得数据，并采用合适的策略。（比如:是利用本地缓存，还是直接利用memCache缓存）
开发代理访问缓存的程序。
5.存放在缓冲中的数据格式
采用 ArrayList <Map m>的形式，目的是为了通用。
但是这个结构额外的内存开销会比较大，而且序列化对象也会增加系统的响应负担。
四 具体实现说明
根据业务实际需要，目前只实现了后台管理端读数据库写缓存，然后业务程序读缓存,当缓存中没有业务数据数据的时候，写入缓存。
1 缓冲服务器
在多台服务器上安装memcached服务器，服务器的安装步骤，参与我的另一篇文章《建立集群架构的步骤》。
2 管理端程序:
用到的jar 包:
a.alisoft-xplatform-asf-cache-2.5.jar
b.commons-logging.jar
c.j2ee.jar
d.jconn3.jar
e.log4j-1.2.11.jar
f.proxool-0.9.1.jar
g.proxool-cglib.jar
类McTranslateServer.java
public class McTranslateServer {
public static String LOG_PATH = ""; //日志存放目录
private static SimpleDateFormat dtformat;
public static void main(String[] args) throws Exception{
McTranslateServer mcts = new McTranslateServer();
mcts.go();
}
public void log(String s)throws Exception{
dtformat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
System.out.println(dtformat.format(new Date()) + " " + s);
}
public void loadConfig() throws Exception{
InputStream is = getClass().getResourceAsStream("mcts.properties");
Properties pp = new Properties();
pp.load(is);
LOG_PATH = pp.getProperty("log_path","");
}
public void go() throws Exception{
log("config file loading......");
loadConfig();
McTranslateTimerTask t = new McTranslateTimerTask(0);
t.start(1,1200000);
McTranslateTimerTask t2 = new McTranslateTimerTask(1);
t2.start(300000,1200000);
log("DataTranslateServer start......");
}
}
类McTranslateTimerTask.java
public classMcTranslateTimerTask {
private DataAccess da = null;
private TransactionContext dbtxt = null;
//for log
private SimpleDateFormat dtFormater; //日期时间格式化
private PrintStream logger = null ; //日志输出
private String logDate = ""; //当前日志的记录日期，当前日期字符串
//不等于此值则要重建logger和logDate
private Base base = new Base();
private Timer timer;
private SimpleDateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
private SimpleDateFormat df2 = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
private int step = 0;
public McTranslateTimerTask(int i){
timer = new Timer();
dbtxt = new TransactionContext("wahaha",true);
da = new DataAccess();
da._TransactionContxt = dbtxt;
step = i;
}
public void start(int delay,int period){
timer.scheduleAtFixedRate(ttask,delay,period);
}
/************************************************************
*
*run 主方法，
*
************************************************************/
private TimerTask ttask = new TimerTask(){
public void run(){
//因为是两个db，conn单个控制free
try{
//取配置表数据
ArrayList properties = null;
String sql = "select * from cache_data_propertits_1 where status = '1' and proc_status='1' and convert(int,id) % 2 ="+step;
ResultSet rs = null;
try{
rs = da.doQuery(sql);
properties= da.getArrByRs4(rs);
//log("info:...读取配置文件");
if (properties.size()>0){
sql = " update cache_data_propertits_1 set proc_status='0' where status='1' and proc_status='1' and convert(int,id) % 2 ="+step;
da.doUpdate(sql);
dbtxt.commit();
//log("info:...锁定配置文件>proc_status='0'");
}
}catch(Exception e){
dbtxt.rollback();
log("error:...锁定配置文件出错 >" + e.toString());
throw new Exception(e.toString());
}finally{
dbtxt.freeConnection();
}
Date now = new java.util.Date();
for(int k=0;k<properties.size();k++){
try{
Map mm =(HashMap)properties.get(k);
String id = String.valueOf(mm.get("id"));
String mc_server = (String)mm.get("mc_server");
String object_key = (String)mm.get("object_key");
String object_key_suffix = (String)mm.get("object_key_suffix");
String proc_name = (String)mm.get("proc_name");
String proc_parm = (String)mm.get("proc_parm");
String proc_control_type = (String)mm.get("proc_control_type");
String proc_control_parm = (String)mm.get("proc_control_parm");
String proc_flag = (String)mm.get("proc_flag");
String last_proc_time = (String)mm.get("last_proc_time");
if (last_proc_time.equals(""))
{last_proc_time="1900-1-1 00:00:00";}
Date last_proc_time_d = df.parse(last_proc_time);
boolean run_flag = false;
if (proc_flag.equals("1")){
run_flag = true;
}else if (proc_control_type.equals("定时")){
String[] proc_control_parms = proc_control_parm.split(",");
for(int i=0;i<proc_control_parms.length;i++){
proc_control_parms=df2.format(new java.util.Date())+" "+ proc_control_parms;
if (last_proc_time_d.before(df.parse(proc_control_parms)) && now.after(df.parse(proc_control_parms))){
run_flag = true;
break;
}
}
}else if (proc_control_type.equals("间隔")){
if ((now.getTime() - last_proc_time_d.getTime())/(60*60*1000) >Integer.parseInt(proc_control_parm)){
run_flag = true;
}
}
if (run_flag){
//log("info:...开始>id:"+ id+";object_key:"+object_key);
try {
databaseToMc(mc_server,object_key,object_key_suffix,proc_name,proc_parm);
log("info:...复制>id:"+ id+";object_key:"+object_key+";参数:"+proc_parm+"\r\n");
} catch (Throwable e) {
log("error:...出错>id:"+ id+";object_key:"+object_key+";参数:"+proc_parm +";错误信息:"+ e.toString());
throw new Exception(e.toString());
}finally{
dbtxt.freeConnection();
}
}
//更新配置表中proc_mark = '1' 和 syn_date = getdate()
try{
if (run_flag){
sql = " update cache_data_propertits_1set proc_status = '1' ,last_proc_time='"+df.format(new java.util.Date())+"',proc_flag='0' where id= "+id;
}else{
sql = " update cache_data_propertits_1set proc_status = '1' ,proc_flag='0' where id= "+id;
}
//sql = " update cache_data_propertits_1set proc_status = '1' ,last_proc_time='"+df.format(new java.util.Date())+"' where id= "+id;
da.doUpdate(sql);
dbtxt.commit();
//log("info:...恢复标记>id:"+ id+";object_key:"+object_key+";参数:"+proc_parm+"\r\n");
}catch(Exception e){
dbtxt.rollback();
log("error:...恢复标记出错>id:"+ id+";object_key:"+object_key +";参数:"+proc_parm+";错误信息:"+ e.toString());
throw new Exception();
}finally{
dbtxt.freeConnection();
}
}catch(Exception e){
throw new Exception(e.toString());
}//--一个进程结尾
}
}catch(Exception e){
try{
//出错时恢复标记。
try{
String sql = " update cache_data_propertits_1 set proc_status='1' "+
" where status = '1' and proc_status='0' and convert(int,id) % 2 ="+step;
da.doUpdate(sql);
dbtxt.commit();
//log("info:...恢复标记此次接口执行出错，将未执行的过程标志全重置为1\r\n");
}catch(Exception ex){
dbtxt.rollback();
log("error: ...恢复标记出错>错误信息:"+ e.toString());
}finally{
dbtxt.freeConnection();
}
base.sendMail("","dataTrans@wahaha.com.cn","zhoucw@wahaha.com.cn;","Data Trans Error!",e.toString());
}catch(Exception ee){};//最后统一扔出异常
}
finally{
try {
dbtxt.freeConnection();
} catch (Exception e) {
}
}
}
};
private void log(String s) {
Map obj = new HashMap();
obj.put("logger",logger);
obj.put("dtf",dtFormater);
logDate = base.getLogFile(McTranslateServer.LOG_PATH,obj,logDate,"dts");
logger = (PrintStream)obj.get("logger");
dtFormater = (SimpleDateFormat)obj.get("dtf");
logger.println(dtFormater.format(new java.util.Date()) + " ---" + s);
}
public void databaseToMc(String mc_server,String object_key,String object_key_suffix,String proc_name,String proc_parm) throws Throwable{
//从database收集数据
proc_name = " {call "+proc_name+"}";
CallableStatement cs = da.callProc(proc_name);
if (!proc_parm.equals("")){
String[] parms = proc_parm.split(",");
for (int i=0;i<parms.length;i++){
cs.setString(i+1, da.toDB(parms));
}
}
ResultSet rs = cs.executeQuery();
ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
int numberofcolumns = rsmd.getColumnCount();
int i;
String[] columntype = new String;
columntype="";
for(i=1; i<= numberofcolumns; i++){
columntype=rsmd.getColumnTypeName(i).toLowerCase();
}
String[] columnname = new String;
columnname="";
for(i=1; i<= numberofcolumns; i++){
columnname=rsmd.getColumnLabel(i);
}
//将数据放入Mc
IMemcachedCache cache0 = McClient.getMemcachedCache(mc_server);
String objectKey ="";
String temp_objectKey ="";
ArrayList arr= new ArrayList();
Thread.sleep(1000);
while(rs.next()){
Map mm = new HashMap();
for(i =1;i<= numberofcolumns; i++)
{
if ((columntype.equals("binary"))||(columntype.equals("varbinary")))
mm.put(columnname,rs.getBinaryStream(i) == null ? " ":rs.getBinaryStream(i));
else if (columntype.equals("blob"))
mm.put(columnname,rs.getBlob(i));
else if ((columntype.equals("char"))||(columntype.equals("varchar"))||(columntype.equals("longvarchar"))||(columntype.equals("text")))
{
String s = rs.getString(i);
String r = "";
if( s != null && !( s.trim()).equals("") )
r = new String((s.trim()).getBytes("ISO8859_1"),"GBK" ) ;
mm.put(columnname,r);
}
else if ((columntype.equals("date")))
{
mm.put(columnname,rs.getDate(i) == null ? "":rs.getDate(i));
}else if (columntype.equals("datetime")||columntype.equals("smalldatetime")){
mm.put(columnname,rs.getString(i) == null ? "":rs.getString(i));
}
else if ((columntype.equals("decimal"))||(columntype.equals("numeric"))||(columntype.equals("real")))
{
BigDecimal bd = rs.getBigDecimal(i);
if(bd==null){
bd=new BigDecimal(0.0);
mm.put(columnname,bd);
}
else{
bd = bd.setScale(2,BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
if(bd.floatValue()==bd.intValue()){
bd = bd.setScale(0,BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
}
mm.put(columnname,bd);
}
}
elseif((columntype.equals("float"))||(columntype.equals("money")))
{
Float b = new Float(rs.getFloat(i));
mm.put(columnname,b.equals(new Float(0)) ? "":b);
}
elseif((columntype.equals("integer"))||(columntype.equals("smallint"))||(columntype.equals("int"))||(columntype.equals("tinyint")))
{
Integer c = new Integer(rs.getInt(i));
mm.put(columnname,c.equals(new Integer(0)) ? "":c);
}
elseif (columntype.equals("null"))
mm.put(columnname,"");
else mm.put("error","无法识别的类型");
}
objectKey =object_key + (String)mm.get(object_key_suffix);
if (temp_objectKey.equals("")){
temp_objectKey = objectKey;
}
if (!temp_objectKey.equals(objectKey)){
cache0.put(temp_objectKey, arr,24*60*60);
for(int k = 0;k<arr.size();k++){
Map mm2=(HashMap)arr.get(k) ;
mm2 = null;
}
System.gc();
arr.clear();
}
temp_objectKey = objectKey;
arr.add(mm);
}
if (arr!=null){
cache0.put(temp_objectKey, arr,24*60*60);
for(int k = 0;k<arr.size();k++){
Map mm2=(HashMap)arr.get(k) ;
mm2 = null;
}
arr=null;
System.gc();
}
columntype =null;
columnname =null;
System.gc();
}
}
类 McClient.java
public class McClient {
private ICacheManager<IMemcachedCache> manager;
private Map<String,IMemcachedCache>map_cache ;
privatestatic McClient mcInstance;
public static synchronized IMemcachedCache getMemcachedCache(String client_name) {
if ( mcInstance == null) {
mcInstance = new McClient();
}
if (mcInstance.map_cache.get(client_name) == null){
mcInstance.map_cache.put(client_name,mcInstance.manager.getCache(client_name));
}
return mcInstance.map_cache.get(client_name);
}
private McClient() {
manager = CacheUtil.getCacheManager(IMemcachedCache.class,
MemcachedCacheManager.class.getName());
manager.setConfigFile("memcached.xml");
manager.start();
map_cache = new HashMap<String,IMemcachedCache>();
}
public static void main(String[] args) {
IMemcachedCache cache0 = McClient.getMemcachedCache("mclient0");
//cache0.put("key3", "皇后2");
ArrayList arr = (ArrayList)cache0.get("CachePropertitsSaleMaterials");
for (int i=0;i<arr.size();i++){
Map mm = (Map)arr.get(i);
System.out.println(mm);
System.out.println(mm.get("mc_server"));
}
}
}
2 客户端程序:
a.代理方式的：
类DataAccess.java （代理的实现）
/*
* mc_key:mc中的主键
* fuc_name：dao中的函数
* fuc_arg：dao中函数参
* mc代理函数
*/
public ArrayList proxyMc(String object_key,String object_key_suffix,Object c ,String fuc_name,Object[] fuc_arg) throws Exception, Exception{
//从mc中取主键所在的服务器地址
ArrayList result = null;
String mc_key = object_key + object_key_suffix;
IMemcachedCache cache0 = McClient.getMemcachedCache("mclient0");
ArrayList arr_properits = (ArrayList)cache0.get("CachePropertits"+object_key);
if (arr_properits !=null){
Map m= (Map)arr_properits.get(arr_properits.size()-1);
String mc_server = (String)m.get("mc_server");
cache0 = McClient.getMemcachedCache(mc_server);
result = (ArrayList)cache0.get(mc_key);
}
//如果mc中没有数据,从数据库中取
if (result == null){
Class[] parameterTypes =null;
if (fuc_arg!=null)
parameterTypes= new Class;
for(int i = 0;i<fuc_arg.length;i++){
parameterTypes = String.class;
}
Method meth = c.getClass().getMethod(fuc_name, parameterTypes);
result = (ArrayList)meth.invoke(c, fuc_arg);
cache0.put(mc_key, result);
}
return result;
}
类Customer.java （业务程序的调用方法）
public ArrayList getGiftPolicies(TransactionContext dbCtxt)
throws Exception{
CustomerDAO scdao = new CustomerDAO(dbCtxt);
String[] arg =new String;
arg = use_dept;
arg = userNo;
return scdao.proxyMc("SaleGiftPolicies",userNo, scdao, "getGiftPolicies", arg);
}
b.AOP方式的：
需要jar包：
Aop类：
package cn.com.wahaha.common;
import org.codehaus.aspectwerkz.joinpoint.JoinPoint;
public class AOPlog {
private int indent = -1;
public Object trace(JoinPoint jp,String username,String password) throws Throwable {
indent++;
System.out.println("***** apo开始");
System.out.println(username+":"+password);;
//System.out.println("--> " + jp.toString());
Object result = jp.proceed(); // will call the next advice or target method, field access, constructor etc
System.out.println("<--");
indent--;
return result;
}
}
package cn.com.wahaha.common;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Map;
import org.codehaus.aspectwerkz.joinpoint.JoinPoint;
import com.alisoft.xplatform.asf.cache.IMemcachedCache;
import cn.com.wahaha.session.McClient;
public class AOPMC {
private int indent = -1;
public Object cache01(JoinPoint jp,String object_key,String object_key_suffix) throws Throwable {
indent++;
System.out.println("***** apo mc开始");
//从mc中取主键所在的服务器地址
ArrayList result = null;
String mc_key = object_key + object_key_suffix;
IMemcachedCache cache0 = McClient.getMemcachedCache("mclient0");
ArrayList arr_properits = (ArrayList)cache0.get("CachePropertits"+object_key);
if (arr_properits !=null){
Map m= (Map)arr_properits.get(arr_properits.size()-1);
String mc_server = (String)m.get("mc_server");
cache0 = McClient.getMemcachedCache(mc_server);
result = (ArrayList)cache0.get(mc_key);
}
if (result!= null){
return result;
}else{
result = (ArrayList)jp.proceed();
cache0.put(mc_key, result);
}
indent--;
return result;
}
}
Aop配置文件：
<!DOCTYPE aspectwerkz PUBLIC
"-//AspectWerkz//DTD//EN"
"http://aspectwerkz.codehaus.org/dtd/aspectwerkz.dtd">
<aspectwerkz>
<system id="webapp">
<package name="cn.com.wahaha.common">
<aspect class="AOPlog">
<pointcut name="valid(String username,String password)" expression="execution(* cn.com.wahaha.ep.dao.EPUserDAO.validateUser(..)) AND args(username,password)"/>
<advice name="trace(JoinPoint jp,String username,String password)" type="around" bind-to="valid(username,password)"/>
</aspect>
<aspect class="AOPMC">
<pointcut name="cache(String object_key,String object_key_suffix)" expression="execution(* cn.com.wahaha.ep.dao.CustomerDAO.*Mc(..)) AND args(object_key,object_key_suffix)"/>
<advice name="cache01(JoinPoint jp,String object_key,String object_key_suffix)" type="around" bind-to="cache( object_key,object_key_suffix)"/>
</aspect>
</package>
</system>
</aspectwerkz>
Aop离线编译方法：
aspectwerkz -offline WEB-INF/aop.xml WEB-INF/classes -cp WEB-INF/lib/*.jar
Aop在线编译方法：
更改 setclasspath.bat
定位： set _RUNJAVA="%JAVA_HOME%\bin\java"
替换为：@REM ** Begin of AspectWerkz configuration **
@REM ** Adapt ASPECTWERKZ_HOME **
set ASPECTWERKZ_HOME=D:\aw\aspectwerkz-2.0
set _RUNJAVA=%ASPECTWERKZ_HOME%\bin\aspectwerkz.bat
@REM ** we can add some more AspectWerkz option this way:
@REM jit.off=true due to an open issue in beta1 version - this is just an optimization option
set JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS% -Daspectwerkz.jit.off=true
@REM ** End of AspectWerkz configuration **
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