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12 张图 | 硬刚了一波,三层缓存架构

发布日期:2022-06-18 17:09    点击次数:110

12 张图 | 硬刚了一波,三层缓存架构

一、序言

上一讲咱们讲到了 Eureka 注册中心的 Server 端有三级缓存来保存注册信息,不错利用缓存的快速读取来提高系统性能。咱们再来细看下:

一级缓存:只读缓存 readOnlyCacheMap,数据结构 ConcurrentHashMap。极度于数据库。

二级缓存:读写缓存 readOnlyCacheMap,Guava Cache。极度于 Redis 主从架构中主节点,既不错进行读也不错进行写。

三级缓存:腹地注册表 registry,数据结构 ConcurentHashMap。极度于 Redis 主从架构的从节点,只认真读。

看图更了了,如下图所示:

三种缓存

另外 ConcurrenthashMap 亦然一种 map 结构,也等于以键值对的神志进行存储,如下图所示:

Map 结构

本篇悟空哥会带着公共来看下 Eureka 的缓存架构是怎样样,通过学习这篇,咱们也不错鉴戒 Eureka 的缓存筹画思惟,将其应用到名堂当中。

二、激发的几个思考

咱们再来看下 Eureka 源码,其实不出丑懂,底下会做讲解。

默许会先从只读缓存里面找。 莫得的话,再从读写缓存里面找。 找到了的话就更新只读缓存,并复返找到的缓存。 还找不到的话,就从腹地缓存 registry 中加载进来。

带来了三个问题:

(1)三级缓存数据怎样来的?

(2)缓存数据如何更新的?

(3)缓存如何过时?

三、腹地缓存

咱们先来看下腹地缓存 registry,它是一种界说为 ConcurrentHashMap 的数据结构,之前也详备教悔悟。

当客户端发起注册苦求的技术,就会把注册信息放到 registry 中。如下代码所示:

registry.putIfAbsent(app) 

putIfAbsent 暗示如果存在重叠的 key,就不会放入值,如果传入的 key 对应的 value 照旧存在,就复返存在的 value,不进行替换。

历程 putIfAbsent 操作就把客户端的注册信息放到 registry 中了。

咱们再来看下其中的一种缓存结构:读写缓存。

四、读写缓存

读写缓存,顾名思义,等于既不错进行读,也不错进行写的缓存。读主如果给只读缓存来读取的。写主如果将缓存更新到我方的 Map 中。

底下永别从写缓存的旨趣、写缓存的源码、过时时机的旨趣、过时时机的源码几个方面来永别解答。

4.1 写缓存的旨趣和源码

我初始合计当咱们读缓存读不到的技术,就会去数据库查了。找了半天,没找到读数据库的所在。

然后我就用 IDEA 器用查找 readOnlyCacheMap 被使用的所在,终于让我找到了。

读写缓存用的是 Guava Cache器用类,这篇不会深究。简便来说等于当造访读写缓存时,如果这个 key 在缓存中不存在, 免费看小12萝裸体视频国产则从腹地去查,查到后再放回缓存。

然后又终了空洞门径 load(key),这个门径的作用等于当读写缓存中莫得,则从腹地 registry 缓存中拿。

读写缓存过时的技术其实分两种:定时过时和及时过时。由于上头的源码照旧界说了定时过时的时分赶走,是以咱们先来看定时过时。

4.2 定时过时

当构建这个读写缓存时,就会界说赶走多久过时通盘读写缓存。如下代码所示,180 s 会定时过时读写缓存。

expireAfterWrite(180s) 

4.3 及时过时

当有新的服求实例进行注册大概下线、发生故障时,就会把这个对应的服求实例的缓存给过时掉。

如下图所示,最上头的是注册中心,底下三个是服求实例。服求实例发生注册、下线、发生故障,注册中心都是不错感知到的,然后就会主动过时读写缓存对应的服求实例。

4.4 及时过时源码

从源码层面咱们再来看下读写缓存过时的源码。调用了 invalidateCache 门径,进行过时。

文献旅途:com/netflix/eureka/registry/AbstractInstanceRegistry.java

五、只读缓存 5.1 定时更新

只读缓存 readOnlyCacheMap,有一个定时更新的机制,每隔 30 秒就会更新一次只读缓存中的某些 key。

它其实是遍历我方的总共注册信息,然后和读写缓存进行比对,如果注册信息不一致,精品国产综合区久久久久久则替换为读写缓存的数据。

源码如下,有一个定时更动任务,每隔 30 秒更动一次。

5.2 更新

另外当客户端获得注册信息时,也会先读只读缓存,如果只读缓存中莫得,则会从读写缓存中找,找到后就放到只读缓存中。如果读写缓存中莫得,则从腹地注册表 registry 中加载到读写缓存中,然后将注册表信息复返。

这里公共是否有个疑问:既然这个缓存叫做只读缓存,怎样还能被更新,不应该是不变的吗?

其实这里的不变是相干于客户端来说的,客户端获得注册表信息时,最初始造访的等于只读缓存,访佛数据库或 Redis 的主从架构,主认真读写,从认真读。然后系统里面会把主节点的信息同步给从节点。公共理会了吗?

六、缓存干系确立

底下咱们来看下 Eureka Server 关于缓存有哪些确立呢?

6.1 是否开启只读缓存

eureka.server.useReadOnlyResponseCache

当客户端获得注册信息时,是否先从只读缓存获得。如果为 false,则平直从读写缓存获得。默许为 true。

6.2 定时更新只读缓存的赶交运分

eureka.server.responseCacheUpdateIntervalMs

默许每隔 30 秒将读写缓存更新的缓存同步到只读缓存。

七、缓存带来的问题

三级缓存看似不错带来性能的提高。可是也会引入其他问题,比如缓存不一致问题。

只读缓存每隔 30s 才会刷新一次,和读写缓存会形成数据的不一致,客户端在 30s 内获得的注册表信息是滞后的。

当使用 Eureka 集群时,这种缓存不一致的问题会更显然,不同的节点之间也会出现只读缓存的数据不一致,是以 Eureka 只可保证高可用,并弗成保证强一致性,也等于保证了 AP,不保证 CP,另外咱们不错选定强一致性的注册中心,比如 Zookeeper、Nacos,这是后续要讲的推行了。

如何缓解不一致的问题呢?

(1)在工作端,咱们不错确立更新只读缓存的时分赶走,默许是 30 秒,缩穷乏许,比如 15 秒,频率太高,可能对 Eureka 形成性能问题。

(2)工作端,咱们也不错沟通关闭从只读缓存读注册表信息,Eureka Client 平直从读写缓存读取。

八、回来

Eureka Server 注册表三级缓存架构

本篇学习了 Eureka 注册中心 Server 端的三层缓存架构,分为 registry、readOnlyCacheMap、readWriteCacheMap,用来保存工作注册信息。

默许情况下,每隔 30 秒从读写缓存将注册信息更新到只读缓存。 默许情况下,客户端读取注册表时,先从只读缓存读,如果莫得,则从读写缓存中读取,如果照旧莫得,则从腹地注册表 registry 读取。 默许情况下,每隔 180 秒定时过时读写缓存。 服求实例注册、下线、故障时,会及时过时读写缓存。 引入了多级缓存,也会带来缓存不一致的问题。 参考尊府:

www.passjava.cn

《微工作架构深度证明》

 

Eureka 源码

 



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