Infinispan缓存使用与配置全解析

### Infinispan缓存使用与配置全解析 #### 1. Infinispan架构概述 从用户角度来看，最终用户应用程序（如Web浏览器）可通过缓存接口与数据网格进行交互。这里所说的“网格”，是Infinispan基础设施的一部分，用于协调资源共享，存储和管理基于映射的缓存，这些缓存包含网格的数据。基于映射的缓存的关键抽象在于它可以进行分区，即可以拆分成多个部分，分布在不同容器的多个实例中。 #### 2. Infinispan集群缓存剖析 与Infinispan交互有两种方式： - **嵌入式（P2P）模式**：Infinispan在与应用程序逻辑相同的JVM中运行，集群中的每个JVM都会运行一个单独的Infinispan实例。这种模式非常适合在大型集群中运行应用程序，因为可以通过向集群中添加新的节点实例来线性扩展Infinispan数据网格，每个服务器将其虚拟内存（堆）添加到数据网格中。此外，Infinispan内部使用对等（P2P）通信，消除了对实例集中协调器的需求，避免了集中协调器可能成为企业应用程序单点故障的问题。在P2P架构中，集群节点向相邻节点发送远程过程调用（RPC）消息，类似于本地调用。此模式推荐用于构建需要感知集群的应用程序，或需要内存分布式缓存来应对数据库或其他昂贵数据源的场景。 - **客户端/服务器模式**：当需要向外部提供对网格的访问时，可以使用此模式。该模式描述了Infinispan数据网格与一个或多个节点之间的关系，为一个或多个客户端提供数据。出于安全原因，或者希望为非Java应用程序提供数据时，也可以考虑使用此模式。Infinispan包含特殊模块，可让非Java的外部客户端访问数据网格。所有这些模块都遵循相同的结构，服务器端应用程序创建一个Infinispan实例，负责控制网格中每个节点的对象状态。同时，Infinispan还提供了使用特定协议访问数据网格所需的客户端组件。例如，有REST和Memcached服务器模块，第一个客户端应用程序使用REST HTTP协议，第二个使用任何Memcached客户端来访问数据网格。 以下是这两种模式的对比表格： | 模式 | 优点 | 适用场景 | | --- | --- | --- | | 嵌入式（P2P）模式 | 可线性扩展，消除单点故障 | 大型集群应用，需要感知集群的应用，应对昂贵数据源 | | 客户端/服务器模式 | 提供外部访问，支持非Java客户端 | 需要外部访问，安全需求，非Java应用数据提供 | #### 3. 缓存容器与缓存管理 Infinispan提供了`EmbeddedCacheManager`接口，它是获取缓存实例的工厂，通过重载的`getCache()`方法可以获取缓存实例。可以使用`CacheManager`的构造函数来创建它，构造函数可以选择传入符合XML的配置文件路径或`Configuration`对象。`DefaultCacheManager`类实现了`EmbeddedCacheManager`接口和`Lifecycle`接口，负责`CacheManager`类的生命周期，有`start()`和`stop()`两个方法。在创建任何缓存实例之前，必须启动`CacheManager`类，默认构造函数会创建并启动一个新的默认`CacheManager`实例。在应用程序终止之前，应该调用`CacheManager`类的`stop()`方法，以确保对`CacheManager`管理的所有缓存进行适当的清理。 #### 4. 默认缓存与命名缓存 - **默认缓存**：在集群环境中，Infinispan可以配置为为同一`CacheManager`创建的所有缓存提供共享设置。可以通过默认缓存配置定义共享设置，这些设置包括JMX配置、网络、传输和复制设置、驱逐过程、编组和序列化特性等。要检索默认缓存，可以调用`CacheManager`类的`getCache()`方法。对默认缓存配置的更改将应用于网格中的每个实例，除非显式覆盖。创建默认缓存所需的最小XML配置代码如下： ```xml <infinispan> </infinispan> ``` - **命名缓存**：命名缓存不需要在配置中声明，如果未定义，由于命名缓存与默认缓存具有相同的XML配置，它们将自动以与默认缓存相同的方式进行配置。要检索命名缓存，可以调用`CacheManager.getCache(String name)`方法，但要注意名称属性指示的缓存必须存在，并且每个命名缓存的值必须唯一。可以通过声明式配置（提供自己的XML文件）或通过配置API以编程方式覆盖默认设置，为特定缓存进行配置。在同一个Infinispan网格中，可以在同一个`CacheManager`下拥有任意数量的不同命名缓存，并且Infinispan允许不同的命名缓存具有相同的键，这为缓存存储提供了多租户的方式，在SaaS应用程序中非常有用。 以下是Infinispan 6.0.*和7.0.*的命名缓存声明式配置示例： ```xml <!-- Infinispan 6.0.* --> <namedCache name="CacheClient_Blue"> <clustering mode="invalidation"> <sync replTimeout="20000"/> </clustering> </namedCache> <namedCache name=" CacheClient_Brown"> <clustering mode="replication"> <async asyncMarshalling="true"/> </clustering> </namedCache> <!-- Infinispan 7.0.* --> <invalidation-cache name="CacheClient_Blue" mode="SYNC" remote-timeout="20000"/> <replicated-cache name="CacheClient_Brown" mode="ASYNC" async-marshalling="true"/> ``` 以下是相同配置的编程式示例： ```java EmbeddedCacheManager manager = new DefaultCacheManager(new GlobalConfigurationBuilder().transport().defaultTransport(). build()); public Cache<String, String> getInvalidationCacheForClient(String name){ Configuration config = new ConfigurationBuilder() .clustering() .cacheMode(CacheMode.INVALIDATION_SYNC) .sync().replTimeout(20000) .build(); manager.defineConfiguration(name, config); return manager.getCache(name); } public Cache<String, String> getReplicationCacheForClient(String name) { Configuration config = new ConfigurationBuilder() .clustering() .cacheMode(CacheMode.REPL_ASYNC) .async().asyncMarshalling(true) .build(); manager.defineConfiguration(name, config); return manager.getCache(name); } ``` 要检索命名缓存，重复调用默认缓存的步骤，唯一的区别是使用重载的`getCache()`方法并传入缓存名称： ``` ```