Infinispan - NoSQL für den Enterprise Java Alltag...02.09.2013 3 © 2013 Orientation in Objects...

02.09.2013

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Orientation in Objects GmbH

Weinheimer Str. 6868309 Mannheim

[email protected]:

Infinispan - NoSQL für den Enterprise Java

Alltag

1.1

Infinispan - NoSQL für den Enterprise Java Alltag© 2013 Orientation in Objects GmbH

Gliederung

• NoSQL und Java EE

• Infinispan

• Integrationsszenarien

• Ausblick

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Gliederung


• Infinispan


• Ausblick

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NoSQL vs. Java EE

• NoSQL– Datenspeicher ohne festgelegte Tabellenschemata– skalieren horizontal– keine strenge Spezifikation( viele gut diskutierte/erprobte Konzepte)– viele Implementierungen auf verschiedenen Konzepten basierend

• Java EE– strenge Spezifikation einer Softwarearchitektur – transaktionsbasierte Ausführung von Java-Komponenten– auf transkaktionsbasiertem Konzept beruhende Teilstandards

• JTA/JCA/JPA/JMS/JDBC

– Horizontale Skalierung als Konzept für High Availability• Antwortzeiten• Ausfall von Knoten

– (insbesondere gedacht für Web-Anwendungen)

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CAP Theorem und JTA

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ConsistencyConsistency

AvailabilityAvailabilityPartion

TolerancePartion

Tolerance

n.a.

BASE

JTA JTA


Data Grid vs. Distributed DBMS

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TolerancePartion

Tolerance

n.a.

BASE

Data Grid

DistributedDBMS

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JSR 107(347) Elastic Data Grid für Java EE

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Servlet

Node 1

JSF

Node 3

EJB

Node 2

AppserverAppserverJSR 107

Node 1

JSR 107

Node 3

JSR 107

Node 2

Data GridData Grid

Secondary Store


JSR 107 API - Standard für einen Distributed HashTable

• Distributed HashTable– javax.cache.Cache

• ähnlich java.util.ConcurrentMap

• Managementschnittstellen– javax.cache.CacheManager– javax.cache..CacheListener

• Annotationen z.B.– @CacheResult,@CacheKeyParam,@CacheRemoveEntry..

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javax.cache.CacheLoader

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JEEApplication

CacheCache

1. Get

• Secondary Store

CacheLoaderCacheLoader

2. load


javax.cache.CacheWriter

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JEEApplication

CacheCache

1. Put

• Secondary Store

CacheWriterCacheWriter

2. store

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Expiration

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CacheCache

I

Y

XM

F

D

put

get


Gliederung


• Infinispan


• Ausblick

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Infinispan

• Key-Value-Store– Distributed HashTable(JSR 107/347)– Transactional (JTA)– Low-latency (RAM)– Optional persist to disk

• Open Source Data Grid Plattform (LGPL)– JBoss/Red Hat

• Java and Scala

• Nicht nur für die JVM gedacht

• in verschiedenen Modi einsetzbar– Embedded– Client/Server(Data Grid)

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TolerancePartion

Tolerance

n.a.

BASE

Infinispan DistributedDBs


Demo

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Local Embedded Mode

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SecondaryStore

2. Read

JEE

Application

CacheCache

Data Access

UI

1. get4. Read

0./3. Query


Local Embedded Mode II

• Code in der gleiche VM wie infinispan

• wenig Konfigurationsarbeit

– Mit default EinstellungenDefaultCacheManager cacheManager = new DefaultCacheManager();

Cache<String, String> cache = cacheManager.getCache();

– Mit eigenen Einstellungen z.B: Clustereinstellungen

DefaultCacheManager cacheManager = newDefaultCacheManager(„cluster.xml");

Cache<String, String> cache = cacheManager.getCache();

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Infinispan und Java EE Clustering

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JEE

Application

CacheCache

Data Access

UI

1. get5. get

0./4. Query

JEE

Application

CacheCache

Data Access

UI

1.x Store A1 2. Read A

0. Update

• Secondary Store


Clustered Embedded Mode

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JEE

Application

CacheCache

Data Access

UI

2. get5. put

0./4. Query

JEE

Application

CacheCache

Data Access

UI

n.

• Secondary Store

JEE

Application

CacheCache

Data Access

UI

n+k.

3./6. load/Store

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Demo

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JEEApplication

CacheCache

Data Access

JEEApplication

CacheCache

Data Access

2. Put

0. query

Replication

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JEEApplication

CacheCache

Data Access

1. Store

• Secondary Store

Replicate Replicate

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JEEApplication

CacheCache

Data Access

4. get

3. query

Invalidation

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JEEApplication

CacheCache

Data Access

JEEApplication

CacheCache

Data Access

1. Put

0. query

• Secondary Store

Invalidate Invalidate

2. Store

5. load


JEEApplication

CacheCache

Data Access

2. get

0. query

Distribution [numOwner=2]

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JEEApplication

CacheCache

Data Access

JEEApplication

CacheCache

Data Access

1. Read

• Secondary Store

Copy

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Client/Server Mode

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Load/Store

Non JavaApplication

Plenty

JVM

CacheCache

• Secondary Store

memcachedJVM

CacheCache

JEEApplication

Data Access

JSEApplication

Data Access

Hotrod


Demo

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Client/Server Mode II

• Starten des Servers erfordert die Angabe des Protokolls– bin/clustered.sh -Djboss.socket.binding.port-offset=xxx -

Djboss.node.name=nodeX

• org.infinispan.client.hotrod.RemoteCacheManagerRemoteCacheManager rcm = new

RemoteCacheManager("192.168.3.120");

RemoteCache remoteCace = rcm.getCache();

String key = "hello";

remoteCace.put(key, "world");

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Client/Server Remoting

RemoteEndpoint

Protokoll Smart Routing

LoadBalancing

Memcached Text - VordefinierteListe

ReSTful Text - http Loadbalancer

HotRod Binary + DynamischeTopologie

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JVM

CacheCache

JEEApplicationApplication

Data Access

GroovyApplicationApplication

Data Access

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CacheStore

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JEEApplication

CacheCache

1. Put

• Secondary Store

CacheStoreCacheStore

2. store


Eviction

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CacheCache

I

Y

XM FDput

get

MemorymeterStrategiez.B. LRU

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Storage JPA Cache Store

• Implementierung mit JPA 2

• Speicherung mit applikationsspezifischem Datenmodell

• Key muss Primärschlüssel der Entität sein– @Id, @EmbeddedId

• Keine generierten Ids

Cache<String, User> usersCache = cacheManager.getCache("myJPACache"); // configured for User entity class

usersCache.put("raytsang", new User());

Cache<Integer, Teacher> teachersCache = cacheManager.getCache("myJPACache"); // cannot do this whenthis cache is configured to use a JPA cache store

teachersCache.put(1, new Teacher());

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Storage JPA Cache Store

<namedCache name="vehicleCache">

<loaders passivation="false" shared="true" preload="true">

<jpaStore

persistenceUnitName="org.infinispan.loaders.jpa.configurationTest"

entityClassName="org.infinispan.loaders.jpa.entity.User"

/>

</loaders>

</namedCache>

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Gliederung


• Infinispan


• Ausblick

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DI-Container Integration

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DI Container

Rem

oteC

onne

ctor

Ser

vice

Tran

sact

ionI

nter

epto

r

Cac

he

DA

O

Cac

heS

tore

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Spring Integration

• Spring 3.1 Cache Abstraktion

• Infinispan Provider

• Integration mit Spring DI für CacheManager und Cache

<bean id="cacheManager"

class="org.infinispan.spring.provider.SpringEmbeddedCacheManagerFactoryBean"

p:configurationFileLocation="classpath:META-INF/oio-infinispan-config.xml">

</bean>

• Aktivieren des Cache– <cache:annotation-driven />

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Spring Integration

• Cache Annotation@Cacheable("nachrichtenCache")

public List<Nachricht> findAlleUngeleseneNachrichten () {… }

@Cacheable("nachrichtenCache", key=#"projektId ")

public List<Nachricht> findNachrichtenFuerProjekt(Bi gIntegerprojektId) {… }

• Deklarative Eviction@CacheEvict(value = "nachrichtenCache", allEntries = true)

public void nachrichtMarkieren(BigInteger nachrichtId, booleanungelesen) {… }

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CDI

• Konfiguration und Injizierung des Infinispan Cache– Cache Injizierung

@Inject

private Cache<String, String> cache;

@Inject

RemoteCache<String, String> remoteCache;

• Partielle Unterstützung vom JSR 107 Annotationen

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CDI

• Eigene Cache [email protected]

@Target({ElementType.FIELD, ElementType.PARAMETER, ElementType.

METHOD})

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)

@Documented

public @interface NachrichtenCache {}

public class CacheCreator {@ConfigureCache("nachrichtencache") // cache name.

@NachrichtenCache // cache qualifier.

@Produces

public Configuration specialCacheCfg() {

return new ConfigurationBuilder()

.eviction()

.strategy(EvictionStrategy.LRU)

.maxEntries(10)

.build();

}

}

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CDI

• Injizierung des eigenen Caches

public class MyCDIComponent {

@Inject @NachrichtenCache

Cache<String, String> nachrichtenCache;

}

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Demo

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OR/M Integration

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Java Virtual Machine

Anwendung

Transient

Transient

TransientTransient

Transient

PersistenceManager

1.Level Cache

Connection

DB

InstanzInstanz

Instanz

2.Level Cache

Entity Cache

InstanzInstanz

InstanzInstanz

QueryFacility

Transaction

QueryCache

TimestampCache


Hibernate 2nd Level Cache

• Entity Cache– Key der Primärschlüssel– Cache lokal(default) oder repliziert – Replizierter Cache nicht empfohlen

• Query Cache– Key ist query-name und Parameter Hash– Cache lokal(default) oder repliziert

• Timestamps Cache– asynchrone Replikation(default)– keine eviction/expiration

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Hibernate second level cache

• JTA Transaktion Manager– Hibernate soll/muss JTA Manager nutzen.

<property name="hibernate.cache.use_second_level_cache" value="true"/>

<property name="hibernate.cache.use_query_cache" value="true"/>

<property name="hibernate.cache.region.factory_class" value="org.hibernate.cache.infinispan.InfinispanRegionFactory"/>

<property name="hibernate.cache.infinispan.cfg" value="/oio-infinispan-config.xml"/>

<property name="hibernate.transaction.manager_lookup_class" value="org.hibernate.transaction.JBossTSStandaloneTransactionManagerLookup"/>

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Gliederung


• Infinispan


• Ausblick

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Infinispan Ausblick

• Map/Reduce Support

• Versioned Entries

• Support Eventual Consistency (7.0 ?)

• Optimierungen:– Transaktionen– Locking– RPC

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[email protected]

??

? ?

????

Fragen ?

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23



[email protected]

Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit !

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