利用JGroups同步两台server之间的cache。

一、需求
前段时间做了一个项目，在后台有很多的数据都放入到了cache中了，而且还会对cache中的数据进行更新。如果只有一台server没有任何问题，但是如果考虑到集群负载平衡，连接多个server的时候，就有问题出现了，怎么样才能保证多个server之间cache的同步呢？请看下面的部署图。

二、引入JGroups
JGroups是一个可靠的组间通讯工具，进程可以加入一个通讯组，给组内所有的成员或单独的成员发送消息，同样，也可以从组中的成员处接收消息。
系统会记录组的每一个成员，在新成员加入或是现有的成员离开或是崩溃时，会通知组内的其他成员。

当我们更新一台server上的cache的时候，利用JGroups进行广播，其他的server接收到广播，根据接收到的信息来更新自己的cache，这样达到了
每个server的cache同步。

三、实现
1、定义一个接口BaseCache规定出对cache类操作的方法

 1 public   interface  BaseCache  {
 2    
 3    public void put(String key, Object ob);
 4    public Object get(String key);
 5    
 6    public void delete(String key);
 7    public void batchDelete(String[] list);
 8    public void batchDelete(List list);
 9    public void deleteAll();
10    
11}

2、定义一个同步器（CacheSynchronizer），这个类利用JGroups进行发送广播和接收广播

 1 public   class  CacheSynchronizer  {
 2    private static String protocolStackString=
 3        "UDP(mcast_addr=235.11.17.19;mcast_port=32767;ip_ttl=3;"+
 4        "mcast_send_buf_size=150000;mcast_recv_buf_size=80000):"+
 5        "PING(timeout=2000;num_initial_members=3):"+
 6        "MERGE2(min_interval=5000;max_interval=10000):"+
 7        "FD_SOCK:"+
 8        "VERIFY_SUSPECT(timeout=1500):"+
 9        "pbcast.NAKACK(gc_lag=50;retransmit_timeout=300,600,1200,2400,4800):"+
10        "pbcast.STABLE(desired_avg_gossip=20000):"+
11        "UNICAST(timeout=2500,5000):"+
12        "FRAG:"+
13        "pbcast.GMS(join_timeout=5000;join_retry_timeout=2000;shun=false;print_local_addr=false)";
14    private static String groupName="YHPTEST";
15    
16    private Channel jgroupsChannel=null;
17    
18    //inner class ，定义接收广播，已经对接收到的广播进行处理
19    private class ReceiveCallback extends ExtendedReceiverAdapter{
20        private BaseCache cache=null;
21        public void setCache(BaseCache baseCache){//设置cache类
22            cache=baseCache;
23        }
24        public void receive(Message msg) {
25            if(cache==null) return ;
26            String strMsg = (String) msg.getObject();
27            if(strMsg!=null&&(!"".equals(strMsg))){
28                cache.put(strMsg, strMsg);    //根据接收到的广播，同步cache
29            }
30        }
31    }
32    
33    private ReceiveCallback recvCallback = null;
34    
35    public CacheSynchronizer(BaseCache cache) throws Exception{
36        jgroupsChannel = new JChannel(protocolStackString);
37        recvCallback = new ReceiveCallback();
38        recvCallback.setCache(cache);
39        jgroupsChannel.setReceiver(recvCallback);
40        jgroupsChannel.connect(groupName);
41    }
42    
43    /** *//**
44     * 发送广播信息，我们可以自定义广播的格式。
45     * 这里简单起见，仅仅发送一个字符串
46     * @param sendMsg
47     * @throws Exception
48     */
49    public void sendCacheFlushMessage(String sendMsg)throws Exception {
50        jgroupsChannel.send(null, null, sendMsg); //发送广播
51        
52    }
53}

3、定义cache类，调用同步器同步cache

 1 public   class  TestDataCache  implements  BaseCache  {
 2    private Map dataCache=null;//保持cache数据
 3    private CacheSynchronizer cacheSyncer = null; //同步器
 4    
 5    //inner class for thread safe.
 6    private static final class TestDataCacheHold{
 7        private static TestDataCache  theSingleton=new TestDataCache();        
 8        public static TestDataCache getSingleton(){
 9            return theSingleton;
10        }
11        private TestDataCacheHold(){}
12    }
13    
14    //Prevents to inherit
15    private TestDataCache(){
16        dataCache=new HashMap();
17        createSynchronizer();
18    }
19    
20    public static TestDataCache getInstance(){
21        return TestDataCacheHold.getSingleton();
22    }
23    
24    public CacheSynchronizer getSynchronizer(){
25        return cacheSyncer;
26    }
27    
28    public int getCacheLength(){
29        return dataCache.size();
30    }
31    
32    public void createSynchronizer(){
33        try{
34            cacheSyncer=new CacheSynchronizer(this);
35        }catch(Exception e){
36            e.printStackTrace();
37        }
38    }
39    
40    public void batchDelete(String[] list) {
41        if(list!=null) return ;
42        synchronized (dataCache){
43            for(int i=0;i<list.length;i++){
44                if(list[i].length()>0){
45                    dataCache.remove(list[i]);
46                }
47            }
48        }
49
50    }
51
52    public void batchDelete(List list) {
53        synchronized (dataCache){
54            Iterator itor=list.iterator();
55            while(itor.hasNext()){
56                String tmpKey=(String)itor.next();
57                if(tmpKey.length()>0){
58                    dataCache.remove(tmpKey);
59                }
60            }
61        }
62    }
63
64    public void delete(String key) {
65        synchronized (dataCache) {
66            dataCache.remove(key);
67        }
68    }
69
70    public void deleteAll() {
71        synchronized (dataCache){
72            dataCache.clear();
73        }
74
75    }
76
77    public Object get(String key) {
78        Object theObj=null;
79        synchronized (dataCache) {
80            theObj =dataCache.get(key);
81        }
82        return theObj;
83    }
84
85    public void put(String key, Object obj) {
86        Object theObj=null;
87        synchronized (dataCache){
88            theObj=dataCache.get(key);
89            if(theObj==null){
90                dataCache.put(key, obj);
91            }else{
92                theObj=obj;
93            }
94        }
95    }
96
97}
98

4、更新cache，测试是否同步

 1 Scanner    cin = new     Scanner(System.in);
 2         String input = cin.next().trim();
 3         TestDataCache cache = TestDataCache.getInstance();
 4          while ( ! " q " .equalsIgnoreCase(input)) {            
 5            if(!"".equals(input)){
 6                cache.put(input, input);
 7                cache.getSynchronizer().sendCacheFlushMessage(input);
 8            }            
 9            System.out.println(cache.getCacheLength());
10            input=cin.next();
11        }

我打开两个Eclipse，run此程序，输入测试数据，控制台显示同步后cache的长度。
下面是相应的类图：

四、引申
在此实例中，我们为简单起见仅仅考虑了新增对cache的同步，如果是个真正的项目，这显然是不够的。这样我们就必须定义出消息的格式，例如操作的对象，操作的命令等等。根据消息的定义来执行同步数据的操作。

五、附录
Multicast是一种同时像多台机器发送数据的机制。
Multicast使用224.0.0.0 到 239.255.255.255 这段IP来传送数据，这段IP地址是保留的，发送到这上面的数据不会通过你的子网转发。
在RFC-1060中定义了一部分预留的组播地址，使用时应注意不要重复。

一些比较特别的组播地址：（更多内容请查看RFC-1060)
1) 224.0.0.0 这个是保留地址，不会被指定到任何的组播组
2) 224.0.0.1 这个地址在所有的主机上被指定为一个永久组播组，这个地址可以用来找到本地子网内所有的组播主机。
使用ping 224.0.0.1可以查看这些地址

在一个组播中的所有主机使用一个相同的组播地址，它们被称为一个组(Group),组中的成员是动态的，他们可以随时加入或者离开组。每台主机可以同时是多个组的成员，也可以不属于任何一个组。比较特别的是，并不是只有组中的成员才可以给组发送数据。
组分为两种，一种是永久性的，一种是动态的。对于永久性的组，他们拥有一个众所周知的管理IP地址，这个地址不是组中的成员，它是永久的。永久性的组可以拥有任何数量的成员，甚至没有成员。而动态组只有在拥有成员的时候才存在。JGroups使用的就是动态组来实现组播数据的。

六、参考

http://renex.spaces.live.com/blog/cns!93BE33C757C385AE!280.entry?_c=BlogPart
http://puras.javaeye.com/blog/81783

七、备注
在linux下，如果要调用JGroups，启动Tomcat时，必须修改catalina.sh，增加下面的参数：
JAVA_OPTS=" -Djava.net.preferIPv4Stack=true  "
请参考下面的链接：
http://weblogs.java.net/blog/dcengija/archive/2006/04/jgroups_demos_o.html