Terracotta开源项目以及Terracotta公司

Terracotta是一款由美国Terracotta公司开发的著名开源Java集群平台。它在JVM与Java应用之间实现了一个专门处理集群功能的抽象层,以其特有的增量检测、智能定向传送、分布式协作、服务器镜像、分片等技术,允许用户在不改变现有系统代码的情况下实现单机Java应用向集群话应用的无缝迁移。使得用户可以专注于商业逻辑的开发,由Terracotta负责实现高性能、高可用性、高稳定性的企业级Java集群。

Terracotta公司目前在美国、欧洲、澳大利亚、印度等地有近百名员工,为Terracotta商业用户提供7x24技术支持、解决方案咨询等服务。同时在Terracotta开源产品之上提供适用于企业用户的高端产品。

Terracotta公司在2009年收购了著名的Java开源缓存项目Ehcache以及Java任务调度项目Quartz。经过对该项目的深度整合,Terracotta推出了易用性更高的分布式缓存、分布式任务调度以及分布式Web Session等快捷解决方案,进一步方便了开发人员开发分布式Java应用。

Terracotta核心平台DSO

Terracotta核心平台是一个基于JVM的集群解决方案,允许用户在不修改代码的情况下把单机Java应用程序运行在多JVM的集群中。

其主要功能特点如下:

  • 实现单机Java应用到集群环境的平滑移植
  • 允许Java程序像访问本地数据数据一样访问集群共享数据,并且实现对共享数据的集群范围内的访问同步
  • 提供给予网络的虚拟内存管理,允许Java程序访问超过其内存空间(heap)的数据
  • 数据保存在服务器端,因此客户端JVM宕机不会造成数据丢失
  • 增量数据传递,智能数据推送,最大限度减少对网络的负担,使得客户端JVM可以横向扩展
  • 主从服务器配置,支持多台从服务器,实现高可用服务器
  • 服务器分片,实现服务器数据存储及数据吞吐量横向扩展
  • 通过JMX开放服务器监控信息
  • 提供可视化监控和管理界面,大大方便对整合集群的共享数据、性能数据、软硬件指标等的实施监控、调试、优化

Terracotta DSO核心平台提供了一个稳健、高效、高可用、易用、易管理的Java集群平台。

Terracotta为了进一步帮助J2EE开发人员充分利用其核心平台提供的各项特性,针对Java开发人员常用的Java技术平台提供了一系列快捷模式(Express Mode)的解决方案,包括Ehcache分布式缓存、Hibernate分布式二级缓存、Web Session集群、

分布式Java任务调度Quartz等等。

使用快捷模式,可以避免客户端程序对JDK和应用服务器的依赖、避免配置tc-config.xml文件等等。用户直接拷贝相应的jar文件,对方案相关的配置文件进行简单修改(比如ehcache.xml, hibernate.cfg.xml文件等等),就可以实现集群化了。

后面将逐一介绍Terracotta快捷模式支持的解决方案。

分布式缓存-Terracotta Ehcache和Hibernate二级缓存

Ehcache是独立于Terracotta开发的开源Java缓存项目。由于其高效、易用等特点,已经被超过70%的Java开发人员直接活间接使用。

Ehcache也是Hibernate项目缺省,也是功能支持最完备的耳机缓存解决方案。

Terracotta于2009年收购了Ehcache项目,并且对其进行深度整合。

整合后的Ehcache保留了其原有的API,增加基于Terracotta集群的分布式缓存。用户可以通过对ehcache.xml的简单配置,实现对原有基于Ehcache构建的代码的集群化升级。

<ehcache>

<terracottaConfig url="someserver:9510"/>

<defaultCache

maxElementsInMemory="10000"

eternal="false"

timeToLiveSeconds="120"

/>

<cache name="com.company.domain.Pets"

maxElementsInMemory="10000"

eternal=”true”>

<terracotta clustered="true" coherent="false"/>

</cache>

<cache name="com.company.domain.Pets"

maxElementsInMemory="10000"

timeToLiveSeconds="3000">

 <terracotta clustered="true" coherent="true"/>

</cache>

</ehcache>

整合后的分布式Ehcache有如下特点:

  • 简单、易用的分布式缓存

    • 沿用Ehcache单机版API
    • 直接支持Hibernate二级缓存实现
    • 服务器集群支持
    • 减少数据库30%-90%负载
  • 高效、可靠
    • 本地内存的访问速度
    • 动态缓存数据持久话
    • 客户端于服务器端均可横向线性扩展
    • 自动数据分片
    • 虚拟缓存内存管理,无限缓存空间
    • 多级缓存动态均衡
  • 企业用户支持
    • 支持工业标准JMX
    • 可视化管理工具
    • 动态监控、调试、优化

由于Ehcache本身就是Hibernate标准二级缓存实现,因此将单机版的Hibernate二级缓存扩展到分布式缓存于将Ehcache扩展成分布式缓存一样简单。其优势也可以自动继承。

2010年3月,Terracotta推出了Ehcache 2.0,其中包含了大量的新的功能:

  • Hibernate 3.3二级缓存SPI的支持

    • Hibernate3.3以前为了保证数据库于缓存数据的一致性,对二级缓存的访问有大量的锁操作,导致并发性能不高;
    • 3.3以后,Hibernate二级缓存部分代码进行了重构,提出了新的CacheRegionFactory的接口。大大提高对二级缓存的使用效率。Ehcache 2.0完全支持新的缓存接口;
  • Java分布式事务的全面支持
    • Ehcache可以通过配置,设定一个缓存为XAResource,自动加入分布式事务管理器启动的分布式事务;
    • 能够自动检测常用的分布式事务管理器;
    • 支持Spring、EJB等的分布式事务管理
  • 延迟写(Write Behind)和直通写(Write Through)
    • 提供Writer接口,负责将缓存数据写入数据库或者其他存储介质中;
    • Write Behind允许将数据保存在缓存中,再用后台线程把缓存数据异步保存到数据库或者其他存储介质中。由于缓存数据保存在Terracotta服务器上,不会由于客户端JVM宕机导致数据丢失。Write Behind是通过缓存提高数据写入速度的有效方式;
    • Write Through则是在将数据写入缓存后,马上调用Writer写入数据库中;
  • 批量导入缓存数据
    • 为了保证缓存数据一致性,每一次写操作都有同步处理,对于大量数据导入影响比较大;
    • 提供了coherent标记,来打开或者关闭同步处理。缺省为true,提供同步功能;进行大量数据导入的时候,可以暂时关闭该标记,或者10倍以上的数据导入速度;
    • setCoherent(), isCoherent(), waitForCoherent()
  • Cache级别的一致性、可用性、数据分片等支持
    • Coherent标记
    • syncrhonizedWrite
    • copyOnRead/copyOnWrite
    • 集群事件监听
    • UnlockedReadsView
  • NonStopCache
    • 在Terracotta服务器阵列出故障的时候仍然能够继续工作
    • 不会锁死本地应用
    • 超时设置
  • 管理功能
    • 新的基于Web的管理界面
    • 大部分Cache配置可以在配置界面中实时修改、即时生效

待续。。。

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