Jgroups初步讲解

来源：互联网发布：视频打马赛克软件编辑：程序博客网时间：2024/05/02 02:26

转自：http://xpenxpen.iteye.com/blog/2041897

1.官方的tutorial已经很好了，得首先阅读。

http://www.jgroups.org/ug.html

本文其实是官方的tutorial的笔记，其中大部分文字转载自http://whitesock.iteye.com/blog/199229

2.基本概况
在JGroups中JChannel类提供了主要的API ，用于连接到集群（cluster）、发送和接收消息（Message）和注册listeners等。
Message包含消息头（保存地址等信息）和一个字节数组（保存希望传输的数据）。org.jgroups.Address接口及其实现类封装了地址信息，它通常包含IP地址和端口号。
连接到集群中的所有实例（instance）被称为一个视图（org.jgroups.View）。通过View.getMembers()可以得到所有实例的地址。
实例只有在连接到集群后才能够发送和接收消息。
以相同name调用JChannel.connect(String name)方法的所有实例会连接到同一个集群。
当实例希望离开集群时，可以调用JChannel.disconnect()方法。当希望释放占有的资源时，可以调用JChannel.close()方法。JChannel.close()方法内部会调用JChannel.disconnect()方法。

通过调用JChannel.setReceiver()方法可以接收消息和得到View改变的通知。每当有实例加入或者离开集群的时候，viewAccepted(View view)方法会被调用。
View.toString()方法会打印出View中所有实例的地址，以及View ID。
需要注意的是，每次viewAccepted(View view)方法被调用时，view参数都不同，其View ID也会增长。
如果没有名字，名字是机器名+随机数，后面跟|，以及自增长的View ID。
View内的第一个实例被称为coordinator。
Receiver接口上的getState()，setState()方法用于在实例间传递状态。
新的实例通过setState()方法获得通过状态，而这个状态是通过调用集群中其它某个实例上的getState()获得的。

3.Chat例子
3.1 实现功能
我们来写一个聊天程序，只支持文本的。我们要实现如下功能

所有的SimpleChat实例可以相互找到并组成一个集群。
没必要创建一个中心的ChatServer，这样就不会有单点故障。
聊天消息将被发到集群中的所有实例。
当一个实例加入或退出（或崩溃）时，其他实例都将得到通知。
我们维护一个集群内的聊天记录state。新加入的实例可以查询聊天记录。

3.2 代码
代码就是官方的例子，我加入了详细的注释。

Java代码  
import java.io.BufferedReader;  
import java.io.DataInputStream;  
import java.io.DataOutputStream;  
import java.io.InputStream;  
import java.io.InputStreamReader;  
import java.io.OutputStream;  
import java.util.LinkedList;  
import java.util.List;  
  
import org.jgroups.JChannel;  
import org.jgroups.Message;  
import org.jgroups.ReceiverAdapter;  
import org.jgroups.View;  
import org.jgroups.util.Util;  
  
public class SimpleChat extends ReceiverAdapter {  
    JChannel channel;  
    String user_name = "ABC";  
    private List<String> state = new LinkedList<String>();  
  
    private void start() throws Exception {  
        channel = new JChannel(); //使用默认配置udp.xml  
        channel.setReceiver(this); //指定Receiver用来收消息和得到View改变的通知  
        channel.connect("ChatCluster"); //连接到集群  
          
        //刚加入集群时，我们通过getState()获取聊天历史记录  
        //getState()的第一个参数代表目的地地址，这里传null代表第一个实例（coordinator）  
        //第二个参数代表等待超时时间，我们等待10秒。如果时间到了，State传递不过来，会抛例外。也可以传0代表永远等下去  
        channel.getState(null, 10000);  
        eventLoop();  
        channel.close();  
    }  
  
    private void eventLoop() {  
        BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));  
  
        while (true) {  
            try {  
                System.out.print("> ");  
                System.out.flush();  
                String line = in.readLine().toLowerCase();  
                if (line.startsWith("quit") || line.startsWith("exit")) {  
                    break;  
                }  
                line = "[" + user_name + "] " + line;  
  
                //Message构造函数的第一个参数代表目的地地址，这里传null代表要发消息给集群内的所有地址  
                //第二个参数表示源地址，传null即可，框架会自动赋值  
                //第三个参数line会被序列化成byte[]然后发送，推荐自己序列化而不是用java自带的序列化  
                Message msg = new Message(null, null, line);  
                channel.send(msg); //发消息到集群  
  
            } catch (Exception e) {  
            }  
        }  
    }  
      
    @Override  
    //每当有实例加入或者离开集群(或崩溃)的时候，viewAccepted方法会被调用  
    public void viewAccepted(View new_view) {  
         System.out.println("** view: " + new_view);   
    }  
  
    @Override  
    //有消息时，byte[]会被反序列化成Message对象，也可以用Message.getBuffer得到byte[]然后自己反序列化。  
    public void receive(Message msg) {  
        String line = msg.getSrc() + ": " + msg.getObject();  
        System.out.println(line);  
        //加入到历史记录  
        synchronized (state) {  
            state.add(line);  
        }  
    }  
      
    @Override  
    public void getState(OutputStream output) throws Exception {  
        //当JChannel.getState()被调用时，某个原来就在集群中的实例的getState会被调用用来得到集群的共享state  
        //Util.objectToStream方法将state序列化为output二进制流   
        synchronized (state) {  
            Util.objectToStream(state, new DataOutputStream(output));   
        }  
    }  
      
    @Override  
    public void setState(InputStream input) throws Exception {  
        //当以上集群的共享state被得到后，新加入集群的实例的setState方法就会被调用了  
        List<String> list = (List<String>) Util.objectFromStream(new DataInputStream(input));  
        synchronized (state) {  
            state.clear();  
            state.addAll(list);  
        }  
  
        System.out.println(list.size() + " messages in chat history):");  
        for (String str : list) {  
            System.out.println(str);  
        }  
    }  
      
    public static void main(String[] args) throws Exception {  
        new SimpleChat().start();  
    }  
  
}  

3.3 功能测试

1.运行该代码3次，开启了3个实例，观察控制台，可以看到每有一个实例加入集群，其他客户端都会得到通知（viewAccepted被调用）。
2.随便哪个客户端发一条消息，其他客户端都能收到这条消息。
3.其中一个客户端输入exit，其他客户端都会得到通知。
4.模拟崩溃，可以杀死某个客户端进程，可以观察到其他客户端可以得到通知。
5.新加入的客户端可以看到聊天历史记录。

3.4 监控测试

为了探索jgroups的内在机理，我们用Process Explorer做另一个测试。
先开启第1个SimpleChat
看到第1台机器的53242开始监听

开启第2个SimpleChat
第1台机器的53244和第2台机器的53243建立连接
第2台机器的53245和第1台机器的53242建立连接

开启第3个SimpleChat
第1台机器的53244和第2台机器的53243建立连接
第2台机器的53247和第3台机器的53246建立连接
第3台机器的53248和第1台机器的53242建立连接

开启第4个SimpleChat
第1台机器的53244和第2台机器的53243建立连接
第2台机器的53247和第3台机器的53246建立连接
第3台机器的53250和第4台机器的53249建立连接
第4台机器的53251和第1台机器的53242建立连接

杀死第3个SimpleChat
第1台机器的53244和第2台机器的53243建立连接
第2台机器的53252和第4台机器的53249建立连接
第4台机器的53251和第1台机器的53242建立连接

我们管中窥豹，略微嗅到了jgroups是怎样实现可靠多播的，就是采用一个环将各个节点连接起来（TCP连接）。

当有一个节点崩溃(Client3)，这个环会重新连接成一个新的环。图中的蓝线便是为了修补这个环所建立的新的连接。

图中红色的端口是UDP的意思，这个端口负责多播通讯，图中看可出是45588端口，jgroups.jar包默认的udp.xml印证了这一点。

Java代码  
<UDP  
     mcast_port="${jgroups.udp.mcast_port:45588}" />  

4.jgroups的应用
上面例子程序我们已经可以看到，jgroups可以用来做state replication
以下项目场景都使用了jgroups
JBoss Application Server Clustering
OSCache Clustering
Jetty HTTP session replication
Tomcat HTTP session replication

5.参考资料
官方文档部分中文翻译
https://community.jboss.org/wiki/BelaBansJGroupsManualTranslationSerialI- 共4篇

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