使用多播技术动态更新系统配置

multicast(多播技术)

多播是指把信息同时传递给一组目的地址。它使用的策略是最高效的，因为消息在每条网络链路上只需传递一次，且只有在链路分叉的时候，消息才会被复制。

解决什么问题

有这样一个模块A，管理系统的很多配置，其它模块很多地方都是需要从A中读取配置。
A中的初始配置数据是从数据库中读取出来的，然后保存在一个缓存map当中。
其它模块读取配置时，就直接由map中取出数据。
方便快捷。
但这又引出一个问题，当数据库中的数据发生了改变，就与A模块中的map中的数据不太一致。
当然初步的想法就是在数据库改变时，更新下map中对应的key的值。
想法是正确的，但这又会存在另一个问题，如果模块A在多个进程中都被使用，或者说多个web站点使用(就是说A属于基础类库)。
当一个进程X，发生改变系统配置的行为，如果更新了数据库的相关字段，X可以使自己调用相关函数使X的模块A中的map数据与数据库一致。
因为进程都是相关独立的，容器中的站点也是相关独立的，X进程无法直接调用Y进程的函数，使Y函数的A模块数据改变。
这就形成了X，Y进程中同一个A模块数据不一致，X进程是与数据库中的一致，Y进程与数据库中不一致。
当进程更多，改变的数据更多，配置数据就不是实时的了。

这个问题最根本的原因就是进程之间的通讯，如果X进程，改变了数据。通过进程间的通讯，告诉Y进程某配置发生了改变，这样Y进程从数据库中再去读一次，配置就是一致的了。

用多播怎么解决的

在上面问题的背景下，由于X进程也不知道有多少进程在使用A模块，也并没有使用A模块进程的相关信息。
多播就在这里发挥了作用。
在A模块中增加一个监听器，监听一多播地址。
多播地址有这样一个特性：
一般来说，一个端口只会让一个进程绑定，第二个进程绑定时，会出现已经被用了的异常。
但多播地址的端口可以让多个进程绑定。

当A模块的某数据发生改变时，就跟多播地址发条消息。
这样所有的A模块的监听器都会收到这条消息，再对这消息进行处理就行。
不管A模块在哪些进程中，这些进程都能收到消息，完成了进程间的通知。

示例代码

ConfigureMonitor配置监听器，收广播消息，使缓存无效。

public class ConfigureMonitor extends Thread {

	private boolean isclose = false;
	private InetSocketAddress groupaddress = null;
	private ConfigureProvider provider = null;
	public ConfigureMonitor(ConfigureProvider p) {
		provider = p;
		groupaddress = p.groupAddress;
	}

	@Override
	public void run() {
		try {
			MulticastSocket socket = new MulticastSocket(groupaddress.getPort());
			socket.joinGroup(groupaddress.getAddress());
			DatagramPacket packet = new DatagramPacket(new byte[1024], 1024);
			while (!isclose) {
				socket.receive(packet);
				byte[] buf = packet.getData();
				String key = new String(buf, packet.getOffset(), packet.getLength());
				// 收到消息，使缓存无效
				provider.CACHE.remove(key);
				System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "配置参数 "+key+" 已失效");
			}
			socket.leaveGroup(InetAddress.getByName("225.1.2.3"));
			socket.close();
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

	public void doClose() {
		isclose = true;
	}

ConfigureProvider 配置提供类，简化版的A模块。

public class ConfigureProvider {

	final Map<String, String> CACHE = new WeakHashMap<String, String>();
	InetSocketAddress groupAddress;
	ConfigureMonitor monitor = null;

	public ConfigureProvider() {
		try {
			// 初始化配置
			groupAddress = new InetSocketAddress(InetAddress.getByName("225.1.2.4"), 17788);
			monitor = new ConfigureMonitor(this);
			monitor.start();//开启监听线程
		} catch (UnknownHostException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

	public void invalidProperty(String key) {
		try {
			byte[] buf = key.getBytes();
			DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buf, buf.length, groupAddress);
			MulticastSocket socket;
			// 向多播地址发消息
			socket = new MulticastSocket(groupAddress.getPort());
			socket.joinGroup(groupAddress.getAddress());
			socket.send(packet);
			socket.leaveGroup(groupAddress.getAddress());
			socket.close();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

	public String getProperty(String key) {
		// 缓存中有，就返回缓存中
		if(CACHE.containsKey(key))
		{
			return CACHE.get(key);
		}
		// 没有就从db中取
		String value = getFromDB(key);
		// 取完更新到缓存中
		CACHE.put(key, value);
		return value;
	}

	public void setProperty(String key, String value) {
		// 更新到数据库中
		updateToDB(key, value);
		// 使缓存中的key无效，发出多播
		invalidProperty(key);
	}
	void preload()
	{
		// 在这里把相关数据从数据库中读到缓存中， 过程略
	}
	public void close()
	{
		monitor.doClose();
		monitor.interrupt();
		monitor = null;
	}
	private String getFromDB(String key)
	{
		// 过程略
		return "xxx";
	}
	private void updateToDB(String key,String value)
	{
		// 过程略
	}
}

代码解析

• 每次setProperty时，就有先更新数据库，再发个的广播，进行通知。
• 在消息接收器中，使缓存无效。
• 下次再getProperty时，发现缓存中没有，就会从数据库中去取。

这样就算实现了动态更新。

动态更新配置的其它方法

• watch dog(观察者模式)文件发生改变进行通知
• 定时扫描

参考

• 多播