Hazelcast集群服务(1)——Hazelcast介绍

2022-04-12 00:00:00 数据 集群 分布式 节点 分区

Hazelcast是什么

    “分布式”、“集群服务”、“网格式内存数据”、“分布式缓存“、“弹性可伸缩服务”——这些牛逼闪闪的名词拿到哪都是ITer装逼的不二之选。在Javaer的世界，有这样一个开源项目，只需要引入一个jar包、只需简单的配置和编码即可实现以上高端技能，他就是 Hazelcast。

    Hazelcast 是由Hazelcast公司（没错，这公司也叫Hazelcast！）开发和维护的开源产品，可以为基于jvm环境运行的各种应用提供分布式集群和分布式缓存服务。Hazelcast可以嵌入到任何使用Java、C++、.NET开发的产品中（C++、.NET只提供客户端接入）。Hazelcast目前已经更新到3.X版本，Java中绝大部分数据结构都被其以为分布式的方式实现。比如Javaer熟悉的Map接口，当通过Hazelcast创建一个Map实例后，在节点A调用 Map::put("A","A_DATA") 方法添加数据，节点B使用 Map::get("A") 可以获到值为"A_DATA" 的数据。Hazelcast 提供了 Map、Queue、MultiMap、Set、List、Semaphore、Atomic 等接口的分布式实现；提供了基于Topic 实现的消息队列或订阅\发布模式；提供了分布式id生成器（IdGenerator）；提供了分布式事件驱动（Distributed Events）；提供了分布式计算（Distributed Computing）；提供了分布式查询（Distributed Query）。总的来说在独立jvm经常使用数据结果或模型 Hazelcast 都提供了分布式集群的实现。

    Hazelcast 有开源版本和商用版本。开源版本遵循 Apache License 2.0 开源协议免费使用。商用版本需要获取特定的License，两者之间大的区别在于：商用版本提供了数据高密度存储。我们都知道jvm有自己特定的GC机制，无论数据是在堆还是栈中，只要发现引用的数据块，就有可能被回收。而Hazelcast的分布式数据都存放在jvm的内存中，频繁的读写数据会导致大量的GC开销。使用商业版的Hazelcast会拥有高密度存储的特性，大大降低Jvm的内存开销，从而降低GC开销。

    很多开源产品都使用Hazelcast 来组建微服务集群，例如咱们的Vert.x，使用Hazelcast来组建分布式服务。有兴趣可以看我的这篇分享——http://my.oschina.net/chkui/blog/678347 ，文中说明了Vert.x如何使用Hazelcast组建集群。

    附：

  • Hazelcast源码：https://github.com/hazelcast/hazelcast
  • 关于Hazelcast的问题可以到https://github.com/hazelcast/hazelcast/issues或http://stackoverflow.com。

Hazelcast的特性

自治集群（无中心化）

    Hazelcast 没有任何中心节点（文中的节点可以理解为运行在任意服务器的独立jvm，下同），或者说Hazelcast 不需要特别指定一个中心节点。在运行的过程中，它自己选定集群中的某个节点作为中心点来管理所有的节点。

数据按应用分布式存储

    Hazelcast 的数据是分布式存储的。他会将数据尽量存储在需要使用该项数据的节点上，以实现数据去中心化的目的。在传统的数据存储模型中（MySql、MongDB、Redis 等等）数据都是独立于应用单独存放，当需要提升数据库的性能时，需要不断加固单个数据库应用的性能。即使是现在大量的数据库支持集群模式或读写分离，但是基本思路都是某几个库支持写入数据，其他的库不断的拷贝更新数据副本。这样做的坏处一是会产生大量脏读的问题，二是消耗大量的资源来传递数据——从数据源频繁读写数据会耗费额外资源，当数据量增长或创建的主从服务越来越多时，这个消耗呈指数级增长。

    使用 Hazelcast 可以有效的解决数据中心化问题。他将数据分散的存储在每个节点中，节点越多越分散。每个节点都有各自的应用服务，而Hazelcast集群会根据每个应用的数据使用情况分散存储这些数据，在应用过程中数据会尽量“靠近”应用存放。这些在集群中的数据共享整个集群的存储空间和计算资源。

抗单点故障

    集群中的节点是无中心化的，每个节点都有可能随时退出或随时进入。因此，在集群中存储的数据都会有一个备份（可以配置备份的个数，也可以关闭数据备份）。这样的方式有点类似于 hadoop，某项数据存放在一个节点时，在其他节点必定有至少一个备份存在。当某个节点退出时，节点上存放的数据会由备份数据替代，而集群会重新创建新的备份数据。

简易性

    所有的 Hazelcast 功能只需引用一个jar包，除此之外，他不依赖任何第三方包。因此可以非常便捷高效的将其嵌入到各种应用服务器中，而不必担心带来额外的问题（jar包冲突、类型冲突等等）。他仅仅提供一系列分布式功能，而不需要绑定任何框架来使用，因此适用于任何场景。

    除了以上特性，Hazelcast 还支持服务器/客户端模型，支持脚本管理、能够和 Docker 快速整合等等。

简单使用例子

    前面说了那么多概念，必须要来一点干货了。下面是一个使用 Hazelcast 的极简例子。文中的所有代码都在github上：https://github.com/chkui/hazelcast-demo。

    首先引入Hazelcast的jar包。

    Maven（pom.xml）：

<dependency>
    <groupId>com.hazelcast</groupId>
    <artifactId>hazelcast</artifactId>
    <version>${hazelcast.vertsion}</version>
</dependency>

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