3.5. 組み込みキャッシュの作成

Data Grid をプロジェクトに追加して、アプリケーションで組み込みキャッシュを作成します。

<dependencies>
  <dependency>
    <groupId>org.infinispan</groupId>
    <artifactId>infinispan-core</artifactId>
  </dependency>
</dependencies>

Data Grid は、Cache Manager を制御する GlobalConfigurationBuilder API と、キャッシュを設定する ConfigurationBuilder API を提供します。

// Set up a clustered Cache Manager.
GlobalConfigurationBuilder global = GlobalConfigurationBuilder.defaultClusteredBuilder();
// Initialize the default Cache Manager.
DefaultCacheManager cacheManager = new DefaultCacheManager(global.build());
// Create a distributed cache with synchronous replication.
ConfigurationBuilder builder = new ConfigurationBuilder();
                     builder.clustering().cacheMode(CacheMode.DIST_SYNC);
// Obtain a volatile cache.
Cache<String, String> cache = cacheManager.administration().withFlags(CacheContainerAdmin.AdminFlag.VOLATILE).getOrCreateCache("myCache", builder.build());
// Stop the Cache Manager.
cacheManager.stop();

Cache<String, String> myCache = manager.getCache("myCache");

上記の操作は、myCache という名前のキャッシュがまだ存在しない場合は作成し、それを返します。

getCache() メソッドを使用すると、メソッドを呼び出すノードにのみキャッシュが作成されます。つまり、クラスター全体の各ノードで呼び出す必要のあるローカル操作を実行します。通常、複数のノードにまたがってデプロイされたアプリケーションは、初期化中にキャッシュを取得して、キャッシュが対称であり、各ノードに存在することを確認します。

Cache<String, String> myCache = manager.administration().createCache("myCache", "myTemplate");

上記の操作では、後でクラスターに参加するすべてのノードにキャッシュが自動的に作成されます。

createCache() メソッドを使用して作成するキャッシュは、デフォルトでは一時的です。クラスター全体がシャットダウンした場合、再起動時にキャッシュが自動的に再作成されることはありません。

Cache<String, String> myCache = manager.administration().withFlags(AdminFlag.PERMANENT).createCache("myCache", "myTemplate");

PERMANENT フラグを有効にするには、グローバルの状態を有効にし、設定ストレージプロバイダーを設定する必要があります。

設定ストレージプロバイダーの詳細は、GlobalStateConfigurationBuilder#configurationStorage() を参照してください。

Data Grid は、JDK の ConcurrentMap インターフェイスによって公開されるアトミックメカニズムを含む、エントリーを追加、取得、および削除するための簡単なメソッドを公開する Cache インターフェイスを提供します。使用されるキャッシュモードに基づいて、これらのメソッドを呼び出すと、リモートノードにエントリーを複製したり、リモートノードからエントリーを検索することやキャッシュストアからエントリーを検索することなど、数多くのことが発生します。

単純な使用の場合、Cache API の使用は JDK Map API の使用と違いがないはずです。したがって、マップに基づく単純なインメモリーキャッシュから Data Grid のキャッシュへの移行は簡単になります。

これらの操作をグローバルに実行しようとすると、パフォーマンスに大きな影響を及ぼし、スケーラビリティーのボトルネックにもなります。そのため、これらの方法は情報またはデバッグの目的でのみ使用してください。

withFlags() メソッドで特定のフラグを使用すると、これらの問題の一部を軽減できる点に留意してください。詳細は、各メソッドのドキュメントを参照してください

Data Grid は、lifespanの他に、有効期限を決定する追加のメトリックとしてmaxIdleもサポートします。lifespans または maxIdles の任意の組み合わせを使用できます。

これを実現するため、キーがキャッシュ内に存在しない場合にのみ動作する put 呼び出しとしてputForExternalRead()が動作し、別のスレッドが同じキーを同時に格納しようとすると、通知なしに即座に失敗します。このシナリオでは、データのキャッシュはシステムを最適化する方法で、キャッシングの失敗が実行中のトランザクションに影響するのは望ましくないため、失敗の処理方法が異なります。成功したかどうかに関わらず、ロックを待たず、読み出し元に即座に返されるため、putForExternalRead()は高速な操作とみなされます。

この操作の使用方法を理解するために、基本的な例を見てみましょう。PersonId によって入力される Person インスタンスのキャッシュを想像してください。このデータは個別のデータストアから入力されます。以下のコードは、この例のコンテキスト内で putForExternalRead を使用する最も一般的なパターンを示しています。

// Id of the person to look up, provided by the application
PersonId id = ...;

// Get a reference to the cache where person instances will be stored
Cache<PersonId, Person> cache = ...;

// First, check whether the cache contains the person instance
// associated with with the given id
Person cachedPerson = cache.get(id);

if (cachedPerson == null) {
   // The person is not cached yet, so query the data store with the id
   Person person = dataStore.lookup(id);

   // Cache the person along with the id so that future requests can
   // retrieve it from memory rather than going to the data store
   cache.putForExternalRead(id, person);
} else {
   // The person was found in the cache, so return it to the application
   return cachedPerson;
}

putForExternalRead は、アプリケーションの実行元 (Person のアドレスを変更するトランザクションからなど) となる新しい Person インスタンスでキャッシュを更新するメカニズムとして使用しないでください。キャッシュされた値を更新する場合は、標準の put 操作を使用してください。使用しないと、破損したデータをキャッシュする可能性が高くなります。

AdvancedCache advancedCache = cache.getAdvancedCache();

advancedCache.withFlags(Flag.CACHE_MODE_LOCAL, Flag.SKIP_LOCKING)
   .withFlags(Flag.FORCE_SYNCHRONOUS)
   .put("hello", "world");

Set<CompletableFuture<?>> futures = new HashSet<>();
futures.add(cache.putAsync(key1, value1)); // does not block
futures.add(cache.putAsync(key2, value2)); // does not block
futures.add(cache.putAsync(key3, value3)); // does not block

// the remote calls for the 3 puts will effectively be executed
// in parallel, particularly useful if running in distributed mode
// and the 3 keys would typically be pushed to 3 different nodes
// in the cluster

// check that the puts completed successfully
for (CompletableFuture<?> f: futures) f.get();