第7章 永続ストレージのセットアップ

チェーンの Data Grid キャッシュにキャッシュストアを追加します。宣言的またはプログラムのいずれかです。キャッシュ読み取り操作は、データの有効な null 要素を見つけるまで、設定された順序で各キャッシュストアを確認します。書き込み操作は、読み取り専用として設定したものを除いて、すべてのキャッシュストアに影響します。

<persistence passivation="false">
   <file-store shared="false"
               path="${java.io.tmpdir}">
      <write-behind modification-queue-size="123" />
   </file-store>
</persistence>

<local-cache name="myCustomStore">
   <persistence passivation="false">
      <!-- Specifies the fully qualified class name of a custom cache store. -->
      <store class="org.acme.CustomStore"
             shared="true"
             segmented="true">
         <write-behind modification-queue-size="123" />
         <!-- Sets system properties for the custom cache store. -->
         <property name="myProp">${system.property}</property>
      </store>
   </persistence>
</local-cache>

ConfigurationBuilder builder = new ConfigurationBuilder();
builder.persistence()
      .passivation(false)
      .addSingleFileStore()
         .preload(true)
         .shared(false)
         .location(System.getProperty("java.io.tmpdir"))
         .async()
            .enabled(true)

Data Grid は、グローバルファイルシステムの場所を使用して、データを永続ストレージに保存します。

Data Grid サーバーは、$RHDG_HOME/server/data ディレクトリーをグローバルの永続場所として使用します。

カスタムアプリケーションと global-state に組み込まれたライブラリーとして Data Grid を使用している場合、グローバル永続場所はデフォルトで user.dir システムプロパティーに設定されます。このシステムプロパティーは、通常、アプリケーションが開始するディレクトリーを使用します。適切な場所を使用するようにグローバル永続の場所を設定する必要があります。

<cache-container default-cache="myCache">
   <global-state>
      <persistent-location path="example" relative-to="my.data"/>
   </global-state>
   ...
</cache-container>

new GlobalConfigurationBuilder().globalState().enable().persistentLocation("example", "my.data");

たとえば、以下のようにグローバル永続の場所を設定します。

<global-state>
   <persistent-location path="/tmp/example" relative-to="my.data"/>
</global-state>

次に、以下のように myDataStore という名前のパスを使用する Single File キャッシュストアを設定します。

<file-store path="myDataStore"/>

この場合、設定では /tmp/example/myDataStore/myCache.dat に Single File の File キャッシュストアが作成されます。

グローバルの永続場所外にある絶対パスを設定しようとし、global-state が有効になっている場合は、Data Grid は以下の例外を出力します。

ISPN000558: "The store location 'foo' is not a child of the global persistent location 'bar'"

パッシベーションは、これらのエントリーをメモリーからエビクトする際に、ストアにエントリーを書き込むように Data Grid を設定します。この方法により、パッシベーションは、インメモリーまたはキャッシュストアのいずれかによって単一のエントリーのコピーのみが維持されるようになります。これにより、不要な書き込みや永続ストレージへのコストがかかる可能性があります。

アクティベーションとは、パッシベートされたエントリーにアクセスしようとすると、キャッシュストアからメモリーにエントリーを復元するプロセスのことです。このため、パッシベーションを有効にすると、CacheWriter インターフェイスと CacheLoader インターフェイスの両方を実装するキャッシュストアを設定して、永続ストレージからエントリーを書き込み、読み込めるようにします。

Data Grid がキャッシュからエントリーをエビクトすると、エントリーがパッシベートされてからキャッシュストアにエントリーを保存するようキャッシュリスナーに通知します。Data Grid がエビクトされたエントリーへのアクセス要求を取得すると、キャッシュストアからエントリーをメモリーにロードし、エントリーがアクティブになるキャッシュリスナーに通知します。

トランザクション操作をサポートする JDBC 文字列ベースのキャッシュのみ。キャッシュをトランザクションとして設定する場合は、transactional=true を設定して、永続ストレージのデータをメモリー内のデータと同期させる必要があります。

他のすべてのキャッシュストアでは、Data Grid はトランザクション操作でリストキャッシュローダーをエンリスト化しません。これにより、メモリー内のデータの変更中にトランザクションが正常に実行されたものの、キャッシュストアのデータへの変更が完全に適用されない場合は、データの不整合が生じる可能性があります。この場合、手動リカバリーはキャッシュストアでは機能しません。

キャッシュストアは、キーがマップされるハッシュ空間セグメントにデータを編成できます。

セグメント化ストアは、一括操作の読み取りパフォーマンスを向上させます。たとえば、データ (Cache.size、Cache.entrySet.stream) をストリーミングし、キャッシュを事前読み込み、状態遷移操作を行います。

ただし、セグメントストアを使用すると、書き込み操作のパフォーマンスが低下する可能性があります。このパフォーマンス損失は、トランザクションまたはライトビハイストアで実行可能なバッチ書き込み操作に対して特に該当します。このため、セグメント化されたストアを有効にする前に、書き込み操作のオーバーヘッドを評価する必要があります。書き込み操作のパフォーマンスが大幅に低下した場合、一括読み取り操作のパフォーマンスは許容できない場合があります。

多くの場合、ファイルシステムベースのキャッシュストアは、サイズや時間の制限を超えた、メモリーからオーバーフローするデータのローカルキャッシュストアに適しています。

書き込みは、メモリーへの書き込みおよびキャッシュストアへの書き込みが同期されるキャッシュ書き込みモードです。クライアントアプリケーションがキャッシュエントリーを更新すると、Cache.put() を呼び出すと、Data Grid はキャッシュストアを更新するまで呼び出しを返しません。このキャッシュ書き込みモードを使用すると、クライアントスレッドの境界内にあるキャッシュストアに更新されます。

Write-through モードの主な利点は、キャッシュとキャッシュストアが同時に更新されるので、キャッシュストアが常にキャッシュと一貫性を持たせるようにします。

ただし、Write-Through モードは、キャッシュストアにアクセスして更新を行う必要がないため、キャッシュ操作のレイテンシーが直接追加されるため、パフォーマンスが低下する可能性があります。

キャッシュストアに Write-Behind モードを明示的に設定しない限り、Data Grid はデフォルトで Write-Through モードに設定されます。

<persistence passivation="false">
   <file-store fetch-state="true"
               read-only="false"
               purge="false" path="${java.io.tmpdir}"/>
</persistence>

write-Behind は、メモリーへの書き込みが同期され、キャッシュストアへの書き込みが非同期になるキャッシュ書き込みモードです。

クライアントが書き込み要求を送信すると、Data Grid はこれらの操作を変更キューに追加します。Data Grid は、呼び出しスレッドがブロックされず、操作がすぐに完了しないように、キューに参加する際に操作を処理します。

変更キューの書き込み操作の数がキューのサイズを超えた場合、Data Grid はこれらの追加操作をキューに追加します。ただし、これらの操作は、すでにキューにある Data Grid が処理するまで完了しません。

たとえば、Cache.putAsync を呼び出すとすぐに戻り、変更キューが満杯でない場合はすぐに Stage も完了します。変更キューが満杯であったり、Data Grid が書き込み操作のバッチを処理している場合、Cache.putAsync は即座に戻り、Stage は後で完了します。

write-Behind モードは、基礎となるキャッシュストアへの更新が完了するまで待機する必要がないため、Write-Through モードよりもパフォーマンス上のメリットが得られます。ただし、キャッシュストアのデータは、変更キューが処理されるまでキャッシュ内のデータと一貫性がありません。このため、Write-Behind モードは、非共有およびローカルのファイルシステムベースのキャッシュストアなど、低レイテンシーでキャッシュストアに適しています。ここでは、キャッシュへの書き込みとキャッシュストアの書き込みの間隔が可能な限り小さくなります。

<persistence passivation="false">
   <file-store fetch-state="true"
               read-only="false"
               purge="false" path="${java.io.tmpdir}">
   <write-behind modification-queue-size="123"
                 fail-silently="true"/>
   </file-store>
</persistence>

上記の設定例は fail-silently パラメーターを使用して、キャッシュストアが利用できないか、変更キューが満杯の場合に何が起こるかを制御します。