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Hibernate的ReadWriteCache分析及在集群环境下之分析

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Hibernate的ReadWriteCache分析及在集群环境下之分析:

ReadWriteCache与读写锁:

ReadWriteCache从名字上看,我们联想到该实现与读写锁有关。读写锁的特征,可并发读,读写互斥,写互斥。
读方法的比较:
读方法实现如下:
public synchronized Object get(Object key, long txTimestamp) throws CacheException {
			Lockable lockable = (Lockable) cache.get(key);

			boolean gettable = lockable!=null && lockable.isGettable(txTimestamp);

			if (gettable) {
				return ( (Item) lockable ).getValue();
			}
			return null;
	}

1.如果单纯从该方法的声明来说,该方法是同步的,显然不满足读写锁并发读的特性。但是仔细考虑,并发的范围是什么,如果我们把并发的范围放大到事务呢,那么是满足并发读这个条件的。
2.从读写互斥的角度看,当存在写锁的时候,获得读锁的调用将会被阻塞直到写锁被释放。首先,这段代码不存在获得读锁的调用,我们注意到判断lockable.isGettable(txTimestamp),这个判断所达到的目的,当存在对Cache数据的修改操作时,读无效。
从而,达到读写互斥的目的。
因此,get方法是满足读并发,读写互斥的条件的。


写方法的比较:
写方法实现如下:
public synchronized boolean put(
			Object key, 
			Object value, 
			long txTimestamp, 
			Object version, 
			Comparator versionComparator,
			boolean minimalPut) 
	throws CacheException {
		try {
			cache.lock(key);

			Lockable lockable = (Lockable) cache.get(key);

			boolean puttable = lockable==null || 
				lockable.isPuttable(txTimestamp, version, versionComparator);

			if (puttable) {
				cache.put( key, new Item( value, version, cache.nextTimestamp() ) );
				return true;
			}
			return false;
		}
		finally {
			cache.unlock(key);
		}
	}

题外话,不同jvm实例下如何实现原子操作:
1.道理同一个jvm的情况,无非是对同一个资源的竞争。cache.lock(key),cache.unlock(key)所起到的作用就是跨jvm的同步,即是对key所标识的资源的竞争。
2.注意到调用:isPuttable,这个判读所达到的目的,当存在对Cache数据的修改操作时,那么写无效,从而达到写互斥的目的。如果我们仔细寻找代码。会发现,在删除和修改数据时,Hibernate在事务提交前会调用lock操作来产生写锁,从而阻塞了其它事务的读写,在事务提交后,才解锁。所以我们再一次发现,互斥范围是在事务范围而不是在实例方法调用范围。(但是,对于put方法,该实现并不是严格的事务范围互斥,在版本比较更新的时候,put调用会生效)

从上面分析看,该实现是遵照ReadWriteLock的工作方式的。
额外的关注:
txTimestamp,在会话构建的时候,会给每个会话分配一个timestamp,起到对会话标识以及排序的作用。
txTimestamp有序的作用:
1.对于实现可重复读隔离级别,由于cache数据可能被新的事务所覆盖,因此,如果老的事务
读取该cache数据,则不满足可重复读条件。在这种情况下,将读操作交有数据库来处理,则可满足事务隔离级别的要求。
(事实上,即使这么做也不能完全满足可重复读,如果第一次读从cache而不是数据库)
2.当解锁完成后,锁覆盖的判断。
概括来说,因为并发发生在事务范围,所以通过txTimestamp体现事务的有序性是必须的。

下面我们分析在集群环境下使用ReadWriteLock的现状以及需要做的工作。
目前,hibernate所提供的Cache实现中,没有一个实现了lock方法。所以是不能在集群环境下工作的。
必要充分条件:
1.cache实现事务唯一标识产生器,即nextTimestamp方法
2.cache实现lock,unlock,update方法,从实现跨jvm的资源竞争,达到跨jvm的同步的目的。

问题分析:
开销上,一次更新或删除操作,跨jvm的资源竞争操作大约有7次。唯一标识产生器调用有2次。
一次缓存写操作,跨jvm的资源竞争操作大约有2次。唯一标识产生器调用有1次。
锁超时的设置值多少为合理?

其它考虑:
如果按照下面的性能测试,使用memcached+ReadWriteCache还是值得考虑的
http://xmemcached.googlecode.com/svn/trunk/benchmark/benchmark.html

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