CN113449000A - 分布式系统本地缓存的刷新装置及方法 - Google Patents

分布式系统本地缓存的刷新装置及方法 Download PDF

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CN113449000A CN202110780891.7A CN202110780891A CN113449000A CN 113449000 A CN113449000 A CN 113449000A CN 202110780891 A CN202110780891 A CN 202110780891A CN 113449000 A CN113449000 A CN 113449000A
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张雪亮
石毅
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Abstract

本发明提供了一种分布式系统本地缓存的刷新装置及方法，可用于分布式技术领域，该装置包括：监听程序和至少一个微服务，其中，每个分布式系统中部署一个微服务，每个微服务订阅有缓存数据变化消息；监听程序，用于在每个分布式系统的本地缓存中的缓存数据变化时，将缓存数据变化消息发布至Kafka消息队列中；微服务，用于通过Kafka消息队列获取缓存数据变化消息，判断缓存数据变化消息中的缓存数据是否与该微服务的缓存记录中的缓存数据一致，若否，根据缓存数据变化消息中的缓存数据，更新该微服务所在的分布式系统的本地缓存和该微服务的缓存记录。本发明可以及时高效地去自动刷新分布式系统本地缓存。

Description

分布式系统本地缓存的刷新装置及方法
技术领域
本发明涉及分布式技术领域，尤其涉及一种分布式系统本地缓存的刷新装置及方法。
背景技术
在信息系统中，缓存的使用越来越常见，缓存的优势主要体现在对于共享数据频繁访问的高效性，当数据库中的源数据发生变化时，分布在不同服务器上的缓存要在第一时间去更新。
本地缓存的最大优点就是速度快，但是缓存与数据库数据要保持一致性却是个问题，第一，不能实时感知数据库数据的变化，无法第一时间去更新缓存；第二，很多缓存的更新都是全量加载，先把现有的删除，然后再加载一次，对于数据量比较大的缓存数据，这样操作时间和资源的开销都很大。
因此，目前缺乏一种及时高效地去自动更新缓存的数据的方法。
发明内容
本发明实施例提出一种分布式系统本地缓存的刷新装置，用以及时高效地去自动刷新分布式系统本地缓存，该装置包括：
监听程序和至少一个微服务，其中，每个分布式系统中部署一个微服务，每个微服务订阅有缓存数据变化消息；
监听程序，用于在每个分布式系统的本地缓存中的缓存数据变化时，将缓存数据变化消息发布至Kafka消息队列中；
微服务，用于通过Kafka消息队列获取缓存数据变化消息，判断缓存数据变化消息中的缓存数据是否与该微服务的缓存记录中的缓存数据一致，若否，根据缓存数据变化消息中的缓存数据，更新该微服务所在的分布式系统的本地缓存和该微服务的缓存记录。
本发明实施例提出一种分布式系统本地缓存的刷新方法，用以及时高效地去自动刷新分布式系统本地缓存，该方法包括：
调用微服务，通过Kafka消息队列获取缓存数据变化消息；其中，缓存数据变化消息是每个分布式系统的本地缓存中的缓存数据变化时，发布至Kafka消息队列中的；
判断缓存数据变化消息中的缓存数据是否与调用的微服务的缓存记录中的缓存数据一致；若否，根据缓存数据变化消息中的缓存数据，更新调用的微服务所在的分布式系统的本地缓存和调用的微服务的缓存记录。
本发明实施例还提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述分布式系统本地缓存的刷新方法。
本发明实施例还提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述分布式系统本地缓存的刷新方法的计算机程序。
在本发明实施例的装置包括监听程序和至少一个微服务，其中，每个分布式系统中部署一个微服务，每个微服务订阅有缓存数据变化消息；监听程序，用于在每个分布式系统的本地缓存中的缓存数据变化时，将缓存数据变化消息发布至Kafka消息队列中；微服务，用于通过Kafka消息队列获取缓存数据变化消息，判断缓存数据变化消息中的缓存数据是否与该微服务的缓存记录中的缓存数据一致，若否，根据缓存数据变化消息中的缓存数据，更新该微服务所在的分布式系统的本地缓存和该微服务的缓存记录。在上述过程中，基于通过Kafka消息队列的订阅和发布，实现了分布式系统的本地缓存的及时高效地更新。缓存记录使得更新效率更高、影响更小。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本发明实施例中分布式系统本地缓存的刷新装置的示意图；
图2为本发明实施例中分布式系统本地缓存的刷新装置的交互原理图；
图3为本发明实施例中分布式系统本地缓存的刷新方法的流程图；
图4为本发明实施例中分布式系统本地缓存的刷新方法的另一流程图；
图5为本发明实施例中计算机设备的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
在本说明书的描述中，所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本申请的实施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。
下面对本发明实施例涉及到的术语进行说明。
Java语言：一门面向对象编程语言，具有功能强大和简单易用两个特征。Java语言作为静态面向对象编程语言的代表，极好地实现了面向对象理论，允许程序员以优雅的思维方式进行复杂的编程。
Caffeine缓存：是一种建立在java8基础上的高性能缓存框架。它是一种本地缓存，功能类似Guava cache，可以理解为其是Guava cache的一个加强版本。
Oracle数据库：Oracle Database，又名Oracle RDBMS，或简称Oracle。是甲骨文公司的一款关系数据库管理系统。系统可移植性好、使用方便、功能强，适用于各类大、中、小、微机环境。它是一种高效率、可靠性好的、适应高吞吐量的数据库方案。
分布式系统(distributed system)：是建立在网络之上的软件系统。正是因为软件的特性，所以分布式系统具有高度的内聚性和透明性。因此，网络和分布式系统之间的区别更多的在于高层软件(特别是操作系统)，而不是硬件。
Kafka：是一种高吞吐量的分布式发布订阅消息系统。
图1为本发明实施例中分布式系统本地缓存的刷新装置的示意图，如图1所示，该装置包括：
监听程序101和至少一个微服务102，其中，每个分布式系统中部署一个微服务，每个微服务订阅有缓存数据变化消息；
监听程序101，用于在每个分布式系统的本地缓存中的缓存数据变化时，将缓存数据变化消息发布至Kafka消息队列中；
微服务102，用于通过Kafka消息队列获取缓存数据变化消息，判断缓存数据变化消息中的缓存数据是否与该微服务的缓存记录中的缓存数据一致，若否，根据缓存数据变化消息中的缓存数据，更新该微服务所在的分布式系统的本地缓存和该微服务的缓存记录。
在本发明实施例中，基于通过Kafka消息队列的订阅和发布，实现了分布式系统的本地缓存的及时高效地更新。缓存记录使得更新效率更高、影响更小。
具体实施时，监听程序一般采用Java语言编写的Java程序。Kafka消息队列是通过Kafka系统的消息的订阅和发布来实现的。需要说明的是，缓存数据为基础性数据，非交易数据，不会频繁变化，其变化是通过程序触发的，非人工直接修改数据库。分布式系统即包括多个节点的系统，或者说多个服务器的系统。
图2为本发明实施例中分布式系统本地缓存的刷新装置的交互原理图，很多微服务处于微服务层，微服务是被Web服务层的Web服务调用的，而Web服务是被前端展示层进行交易调用的，调用微服务时，经常需要读取本地缓存，同时微服务层还可能连接其他外系统，进行交易的流转和调用，最后将交易发往其他系统或返回给前端展示层等调用方。
监听程序在每个分布式系统的本地缓存中的缓存数据变化时，将缓存数据变化消息发布至Kafka消息队列中，但此时并不知道谁订阅了缓存数据变化消息，只是一个广播。微服务如果订阅了缓存数据变化消息，即可及时获取该缓存数据变化消息。
在一实施例中，所述装置还包括缓存加载模块103，用于：
在每个分布式系统的微服务第一次启动时，根据缓存配置，从数据库中读取缓存数据并加载至每个分布式系统的本地缓存，更新每个分布式系统的微服务的缓存记录。
在上述实施例中，数据库可以是oarcle数据库或mysql数据库。
在一实施例中，缓存加载模块具体用于：
读取缓存配置表，获得缓存配置，所述缓存配置包括本地缓存名称、缓存关键字组合、缓存数据的数据结构对象名称、从数据库获取该缓存数据的sql语句。
在上述实施例中，表1为缓存配置表的示例。
表1
CACHE_NAME LogicalFieldsXpathById
CACHE_ID CD023
CACHE_KEYS xml_document_type_id,logical_field_id
CACHE_ORDER 23
CACHE_TYPE 0
CLASS_NAME com.bocsoft.dpp.base.entity.common.DPPLogicalFieldXpathEntity
INCREMENTAL_SELECT <CLOB>
IS_UNIQUE 1
MASTER_TABLE COMM_LOGICAL_FIELDS_XPATH
MAX_SIZE 10000
ONE_TIME_BUILD_SELECT <CLOB>
TIME_TO_LIVE 1
TYPE 0
CACHE_NAME为本地缓存的名称，为添加和访问该缓存的标识符；
CACHE_KEYS为组成缓存key的字段组合；
CLASS_NAME为自定义的数据结构对象的名称，通过此名称初始化该类型对象；
INCREMENTAL_SELECT和ONE_TIME_BUILD_SELECT为从数据库获取该缓存数据的sql语句。
在微服务中只需要简单配置一下需要使用的本地缓存的名称，由基础jar包中的公共程序(缓存加载模块)按名称读取缓存配置表，从而加载缓存。
其中，sql语句如下：
Figure BDA0003156888900000051
Figure BDA0003156888900000061
自定义的Java表示的数据结构对象如下：
Figure BDA0003156888900000062
Figure BDA0003156888900000071
在一实施例中，微服务的缓存记录存储在application.yml文件中。
application.yml文件的样例如下：
Figure BDA0003156888900000072
下面是监听程序在每个分布式系统的本地缓存中的缓存数据变化时，将缓存数据变化消息发布至Kafka消息队列中的Java代码示例：
Figure BDA0003156888900000073
Figure BDA0003156888900000081
综上所述，在本发明实施例提出的装置中，包括监听程序和至少一个微服务，其中，每个分布式系统中部署一个微服务，每个微服务订阅有缓存数据变化消息；监听程序，用于在每个分布式系统的本地缓存中的缓存数据变化时，将缓存数据变化消息发布至Kafka消息队列中；微服务，用于通过Kafka消息队列获取缓存数据变化消息，判断缓存数据变化消息中的缓存数据是否与该微服务的缓存记录中的缓存数据一致，若否，根据缓存数据变化消息中的缓存数据，更新该微服务所在的分布式系统的本地缓存和该微服务的缓存记录。在上述过程中，基于通过Kafka消息队列的订阅和发布，实现了分布式系统的本地缓存的及时高效地更新。缓存记录使得更新效率更高、影响更小。
本发明实施例还提出一种分布式系统本地缓存的刷新方法，其原理与分布式系统本地缓存的刷新装置类似，这里不再赘述。
图3为本发明实施例中分布式系统本地缓存的刷新方法的流程图，如图3所示，包括：
步骤301，调用微服务，通过Kafka消息队列获取缓存数据变化消息；其中，缓存数据变化消息是每个分布式系统的本地缓存中的缓存数据变化时，发布至Kafka消息队列中的；
步骤302，判断缓存数据变化消息中的缓存数据是否与调用的微服务的缓存记录中的缓存数据一致；若否，根据缓存数据变化消息中的缓存数据，更新调用的微服务所在的分布式系统的本地缓存和调用的微服务的缓存记录。
图4为本发明实施例中分布式系统本地缓存的刷新方法的另一流程图，在一实施例中，所述方法还包括：
步骤303，在每个分布式系统的微服务第一次启动时，根据缓存配置，从数据库中读取缓存数据并加载至每个分布式系统的本地缓存，更新每个分布式系统的微服务的缓存记录。
在一实施例中，根据缓存配置，包括：
读取缓存配置表，获得缓存配置，所述缓存配置包括本地缓存名称、缓存关键字组合、缓存数据的数据结构对象名称、从数据库获取该缓存数据的sql语句。
在一实施例中，微服务的缓存记录存储在application.yml文件中。
综上所述，在本发明实施例提出的方法中，调用微服务，通过Kafka消息队列获取缓存数据变化消息；其中，缓存数据变化消息是每个分布式系统的本地缓存中的缓存数据变化时，发布至Kafka消息队列中的；判断缓存数据变化消息中的缓存数据是否与调用的微服务的缓存记录中的缓存数据一致；若否，根据缓存数据变化消息中的缓存数据，更新调用的微服务所在的分布式系统的本地缓存和调用的微服务的缓存记录。在上述过程中，基于通过Kafka消息队列的订阅和发布，实现了分布式系统的本地缓存的及时高效地更新。缓存记录使得更新效率更高、影响更小。
本发明的实施例还提供一种计算机设备，图5为本发明实施例中计算机设备的示意图，该计算机设备能够实现上述实施例中的分布式系统本地缓存的刷新方法中全部步骤，所述计算机设备具体包括如下内容：
处理器(processor)501、存储器(memory)502、通信接口(CommunicationsInterface)503和通信总线504；
其中，所述处理器501、存储器502、通信接口503通过所述通信总线504完成相互间的通信；所述通信接口503用于实现服务器端设备、检测设备以及用户端设备等相关设备之间的信息传输；
所述处理器501用于调用所述存储器502中的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中的分布式系统本地缓存的刷新方法中的全部步骤。
本发明的实施例还提供一种计算机可读存储介质，能够实现上述实施例中的分布式系统本地缓存的刷新方法中全部步骤，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的分布式系统本地缓存的刷新方法的全部步骤。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分布式系统本地缓存的刷新装置，其特征在于，包括：监听程序和至少一个微服务，其中，每个分布式系统中部署一个微服务，每个微服务订阅有缓存数据变化消息；
监听程序，用于在每个分布式系统的本地缓存中的缓存数据变化时，将缓存数据变化消息发布至Kafka消息队列中；
微服务，用于通过Kafka消息队列获取缓存数据变化消息，判断缓存数据变化消息中的缓存数据是否与该微服务的缓存记录中的缓存数据一致，若否，根据缓存数据变化消息中的缓存数据，更新该微服务所在的分布式系统的本地缓存和该微服务的缓存记录。
2.如权利要求1所述的分布式系统本地缓存的刷新装置，其特征在于，还包括缓存加载模块，用于：
在每个分布式系统的微服务第一次启动时，根据缓存配置，从数据库中读取缓存数据并加载至每个分布式系统的本地缓存，更新每个分布式系统的微服务的缓存记录。
3.如权利要求2所述的分布式系统本地缓存的刷新装置，其特征在于，缓存加载模块具体用于：
读取缓存配置表，获得缓存配置，所述缓存配置包括本地缓存名称、缓存关键字组合、缓存数据的数据结构对象名称、从数据库获取该缓存数据的sql语句。
4.如权利要求1所述的分布式系统本地缓存的刷新装置，其特征在于，微服务的缓存记录存储在application.yml文件中。
5.一种分布式系统本地缓存的刷新方法，其特征在于，包括：
调用微服务，通过Kafka消息队列获取缓存数据变化消息；其中，缓存数据变化消息是每个分布式系统的本地缓存中的缓存数据变化时，发布至Kafka消息队列中的；
判断缓存数据变化消息中的缓存数据是否与调用的微服务的缓存记录中的缓存数据一致；若否，根据缓存数据变化消息中的缓存数据，更新调用的微服务所在的分布式系统的本地缓存和调用的微服务的缓存记录。
6.如权利要求5所述的分布式系统本地缓存的刷新方法，其特征在于，还包括：
在每个分布式系统的微服务第一次启动时，根据缓存配置，从数据库中读取缓存数据并加载至每个分布式系统的本地缓存，更新每个分布式系统的微服务的缓存记录。
7.如权利要求6所述的分布式系统本地缓存的刷新方法，其特征在于，根据缓存配置，包括：
读取缓存配置表，获得缓存配置，所述缓存配置包括本地缓存名称、缓存关键字组合、缓存数据的数据结构对象名称、从数据库获取该缓存数据的sql语句。
8.如权利要求5所述的分布式系统本地缓存的刷新方法，其特征在于，微服务的缓存记录存储在application.yml文件中。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求5至8任一项所述方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求5至8任一项所述方法的计算机程序。
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CN116166756A (zh) * 2023-04-26 2023-05-26 浪潮通用软件有限公司 一种微服务应用数据的共享方法、装置及设备

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