第7章 グリッドでのコード実行

コマンドを実行するノードを制限できます。たとえば、同じラック内のマシンでのみ計算を実行したい場合があります。または、ローカルサイトで 1 回、別のサイトで操作を再実行することもできます。クラスターエグゼキューターは、同じマシン、ラック、またはサイトレベルのスコープで要求を送信するノードを制限できます。

EmbeddedCacheManager manager = ...;
manager.executor().filterTargets(ClusterExecutionPolicy.SAME_RACK).submit(...)

このトポロジーベースフィルタリングを使用するには、サーバーヒントを介してトポロジー対応のコンシステントハッシュを有効にする必要があります。

ノードの Address に基づいて述部を使用してフィルタリングすることもできます。これは任意で、以前のコードスニペットでトポロジーベースのフィルタリングと組み合わせることもできます。

また、実行対象と見なすことができるノードを除外する Predicate を使用して、任意の方法でターゲットノードを選択することもできます。これは同時に Topology フィルタリングと組み合わせて、クラスター内でコードを実行する場所をより詳細に制御できるようにすることもできます。

EmbeddedCacheManager manager = ...;
// Just filter
manager.executor().filterTargets(a -> a.equals(..)).submit(...)
// Filter only those in the desired topology
manager.executor().filterTargets(ClusterExecutionPolicy.SAME_SITE, a -> a.equals(..)).submit(...)

クラスターエグゼキューターを使用すると、呼び出しごとにタイムアウトを設定できます。デフォルトは、Transport Configuration で設定された分散同期のタイムアウトになります。このタイムアウトは、クラスター化されたキャッシュマネージャーとクラスター化されていないキャッシュマネージャーの両方で機能します。タイムアウトの期限が切れると、エグゼキューターがタスクを実行しているスレッドを中断する場合と中断しない場合があります。ただし、タイムアウトが発生すると、Consumer または Future は TimeoutException を渡して完了します。この値は、timeout メソッドを呼び出し、希望の期間を指定することで、オーバーライドすることができます。

クラスターエグゼキューターは、すべてのノードにコマンドを送信する代わりに、単一ノード送信モードで実行することもできます。代わりに、通常はコマンドを受信するノードの 1 つを選択し、1 つだけに送信します。それぞれの送信は、別のノードを使用してタスクが実行される可能性があります。これは、ClusterExecutor が実装する java.util.concurrent.Executor として ClusterExecutor を使用するのが非常に便利です。

EmbeddedCacheManager manager = ...;
manager.executor().singleNodeSubmission().submit(...)

この例は、ClusterExecutor を使用して PI の値を見積もる方法を示しています。

Pi 近似は、クラスターエグゼキューターを介した並列分散実行から大きな利点を得ることができます。正方形の面積は Sa = 4r2 であり、円の面積は Ca=pi*r2 であることを思い出してください。2 つ目の式からの r2 を置き換えると、pi = 4 * Ca/S になります。ここで、正方形に非常に多くのダーツを射ることができると仮定して、射ったダーツの総数に対して円の中に入ったダーツの割合を取ると、Ca/Sa の値が近似します。pi = 4 * Ca/Sa であるため、pi の近似値を簡単に導き出すことができます。ダーツを多く撃つほど、より良い近似が得られます。以下の例では、10 億本のダーツを撃ちますが、それらを連続して撃つのではなく、Data Grid クラスター全体でダーツ射撃の作業を並列化します。これは 1 のクラスターで正常に機能しますが、遅くなることに注意してください。

public class PiAppx {

   public static void main (String [] arg){
      EmbeddedCacheManager cacheManager = ..
      boolean isCluster = ..

      int numPoints = 1_000_000_000;
      int numServers = isCluster ? cacheManager.getMembers().size() : 1;
      int numberPerWorker = numPoints / numServers;

      ClusterExecutor clusterExecutor = cacheManager.executor();
      long start = System.currentTimeMillis();
      // We receive results concurrently - need to handle that
      AtomicLong countCircle = new AtomicLong();
      CompletableFuture<Void> fut = clusterExecutor.submitConsumer(m -> {
         int insideCircleCount = 0;
         for (int i = 0; i < numberPerWorker; i++) {
            double x = Math.random();
            double y = Math.random();
            if (insideCircle(x, y))
               insideCircleCount++;
         }
         return insideCircleCount;
      }, (address, count, throwable) -> {
         if (throwable != null) {
            throwable.printStackTrace();
            System.out.println("Address: " + address + " encountered an error: " + throwable);
         } else {
            countCircle.getAndAdd(count);
         }
      });
      fut.whenComplete((v, t) -> {
         // This is invoked after all nodes have responded with a value or exception
         if (t != null) {
            t.printStackTrace();
            System.out.println("Exception encountered while waiting:" + t);
         } else {
            double appxPi = 4.0 * countCircle.get() / numPoints;

            System.out.println("Distributed PI appx is " + appxPi +
                  " using " + numServers + " node(s), completed in " + (System.currentTimeMillis() - start) + " ms");
         }
      });

      // May have to sleep here to keep alive if no user threads left
   }

   private static boolean insideCircle(double x, double y) {
      return (Math.pow(x - 0.5, 2) + Math.pow(y - 0.5, 2))
            <= Math.pow(0.5, 2);
   }
}