（计算机应用技术专业论文）基于j2ee的配置服务在集群系统中的应用与研究.pdf

摘要 近年来，随着计算机互联网的迅猛发展，系统的用户访问量和用 户量飞速增长，同时业务以及用户需求的多样化使业务逻辑的处理日 益复杂，维护和开发成本大幅度增长。为了即时响应客户端请求，降 低开发和维护成本，快速满足不断变化的需求，同时又要避免开发中 带来的复杂度高，数据不一致等问题，对集群系统中业务平台的处理 能力和应变能力提出更高的要求。为此，开发出配置服务组件，来解 决在团队开发中所带来的以上问题，并降低开发业务平台的复杂度， 可用于其它集群系统及平台开发过程中。本课题源自电信业务平台集 群系统。考虑电信业务信息量大，业务逻辑复杂，实时性高，安全要 求高等诸多特点，积极寻求高效的解决方案。 根据传统的集群系统资源占用率高，性能低下，扩展性差，不易 维护，安全级别低等特点，本文分析了电信业务执行平台和电信业务 管理平台的系统结构和相互联系，提出了基于j 2 e e 技术的解决方案。 经过测试，性能上满足了高可靠，高稳定性要求。研发后该组件可满 足多种集群系统业务需求，同时可作为其他企业级的信息化解决方 案，有广泛的实用价值。 最后，将配置服务组件应用于电信计费业务管理系统中，测试结 果显示该组件符合系统设计的目标。此后对课题设计过程进行总结， 指出了当前研究工作中不足之处和需要进一步完善的地方。 关键词：集群系统，配置服务，缓存机制，配置文件 a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fi n t e r n e t ，t h en u m b e ro f t h eu s e r sw h oa c c e s so n es y s t e mr a p i d l yr a i s e s w h i l et h ed i v e r s i f i c a t i o n o fu s e rn e e d sm a k e ss e r v i c e sa n db u s i n e s sl o g i ct od e a lw i t hi n c r e a s i n g l y c o m p l e x ，a n dm a k e st h ec o s t so fm a i n t e n a n c ea n dd e v e l o p m e n ti n c r e a s e i no r d e rt oi m m e d i a t e l yr e s p o n dt or e q u e s tf r o m c li e n t ，t or e d u c e d e v e l o p m e n ta n dm a i n t e n a n c e sc o s t s ，t or a p i d l ym e e tu s e rn e e d sa n da t t h es a m et i m et oa v o i dh i g h l yc o m p l e x i t ya n dd a t ai n c o n s i s t e n c yp r o b l e m ， a h i g h e r d e m a n df o rb u s i n e s s p l a t f o r m sp r o c e s s i n gp o w e r a n d a d a p t a b i l i t y i nc l u s t e rs y s t e ms u b m i t s t ot h i se n d ，w ed e v e l o p e da c o m p o n e n tn a m e dc o n f i g u r a t i o ns e r v i c et os o l v et h ep r o b l e mm e n t i o n e d f r o ma b o v ew h i l ed e v e l o p i n ge n t e r p r i s ei n f o r m a t i o np l a t f o r ma n dp o r t a l p l a t f o r m t h ec o m p o n e n tc a nb eu s e df o ro t h e rb u s i n e s sp l a t f o r m sa n d d i s t r i b u t e d s y s t e m s d e v e l o p m e n t t h i st o p i co r i g i n a t e s f r o mt h e t e l e c o m m u n i c a t i o n sb u s i n e s sp l a t f o r mc l u s t e rs y s t e m w ea c t i v e l ys e e k f o ru s e f u la n de f f i c i e n ts o l u t i o n sd u et ol a r g e i n f o r m a t i o n ，c o m p l e x b u s i n e s sl o g i c ，h i g hr e a l t i m ea n dh i g hs e c u r i t yr e q u i r e m e n t s a c c o r d i n gt oh i g hr e s o u r c e so c c u p a n c yr a t e ，b a dh i g h - p e r f o r m a n c e ， p o o rs c a l a b i l i t y , b a dm a i n t e n a n c ea n db a ds e c u r i t yi nt h et r a d i t i o n a l c l u s t e rs y s t e m ，t h i sa r t i c l ea n a l y z e st h ea r c h i t e c t u r ea n dr e l a t i o nb e t w e e n m a n a g e m e n tp l a t f o r ma n de x e c u t i v ep l a t f o r m ，p u t t i n gf o r w a r das o l u t i o n b a s e do nj 2 e e c o n f i g u r a t i o ns e r v i c ec o m p o n e n t b yt e s t i n g ，r e l i a b l e h i g h - s t a b i l i t yr e q u i r e m e n t ss a t i s f i e d u s e r s t h ec o m p o n e n t sm e e tt h e b u s i n e s sn e e d sf r o mv a r i o u so fc l u s t e rs y s t e m ，w h i l et h ec o m p o n e n tc a n b e c o m eas o l u t i o no fo t h e re n t e r p r i s ei n f o r m a t i o n t h e r ei saw i d er a n g e o fp r a c t i c a lv a l u e f i n a l l y , w e p u tc o n f i g u r a t i o n s e r v i c e c o m p o n e n t s i n t o t e l e c o m m u n i c a t i o n sb i l l i n gm a n a g e m e n ts y s t e m ，t h er e s u l t ss h o w e dt h a t t h ei m p l e m e n t a t i o no fc o m p o n e n ta c h i e v e st h eg o a lo fs y s t e md e s i g n s i n c et h e n ，b ys u m m a r i z i n gi nt h ed e s i g np r o c e s s ，w ep o i n to u tt h a tt h e i n a d e q u a c i e si nc u r r e n ts t u d ya n dp o i n t st oi m p r o v e d k e yw o r d s ：c l u s t e rs y s t e m ，c o n f i g u r a t i o ns e r v i c e ，c a c h e m e c h a n i s m ，c o n f i g u r a t i o nf i l e 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢 的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不 包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我 共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。 作者签名：卑 学位论文版权使用授权书 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文， 允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内 容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科 学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库， 并通过网络向社会公众提供信息服务。 中南人学硕十学位论文第一章绪论 1 1 研究背景 第一章绪论弟一早瑁t 匕 近年来，在中国的信息安全领域和各大互联网公司正经历着一场变革，作为网络安 全从桌面推向互联网的一步关键之棋，集群系统中的“云安全和“云计算”成为2 0 0 9 年各大安全厂商和互联网公司的重要战略步骤。产品网络化几乎成为各大i t 公司的共 识，只是时间早晚和丌放程度的问题。而对于广大厂商而言，在新旧规则交替之时，谁 抢先赢得了战场，谁就赢得了未来规则的决定权。 同时，随着计算机网络的迅猛发展和互联网w e b2 0 时代“以用户为中心理念i l j 的提出，各互联网公司为提高其知名度和影响力，均以提高网站的流量和坐拥的用户数 作为自己的战略思想纷纷开发以用户为中心的产品，如即时通讯、互动娱乐、大型网络 游戏系统等，这些产品的特点是用户量大、系统并发量大、系统要求的实时性高。据腾 讯公布的2 0 0 8 年第二季度及中期业绩显示，即时通讯注册用户8 2 2 2 亿，活跃用户3 4 1 9 亿，最高同时在线人数通常在4 2 0 0 万，其它如电信业务支撑系统的各种业务应用平台 每时刻需处理的业务数量极其庞大。访问量、业务量飞速增长以及用户需求的多样化【1 2 1 使得业务逻辑和事务的处理同益复杂，这一切对服务器的处理性能和保障数据安全，有 效，实时，一致性提出了严峻的挑战，如此规模的系统所需要的处理能力和应变能力也 随之急剧升级，从用户体验和系统的稳定性，实时性，数据安全性考虑，服务器提供服 务的能力决定了企业经营的成败，因此也成为企业的一种核心竞争力。随着技术的发展 人们逐渐丌始对企业的各种服务进行整合，显然单一的服务器根本无法承担如此规模的 海量数据处理，服务器集群技术应运而生。 集群系统主要分为两种：负载均衡群集和高可用性群集。 负载均衡集群使负载可以在计算机集群中尽可能平均地分摊处理。该负载可能是需 要均衡的应用程序处理负载或网络流量负载。这样的系统非常适合于运行同一组应用程 序的大量用户。每个节点都可以处理一部分负载，并且可以在节点之间动态分配负载， 以实现平衡。通常，网络服务器应用程序接受了太多入网流量，以致无法迅速处理，这 就需要将流量发送给在其它节点上运行的网络服务器应用。还可以根据每个节点上不同 的可用资源或网络的特殊环境来进行优化。 高可用性群集是为了使群集的整体服务尽可能可用，以便考虑计算硬件和软件的易 错性【，2 】。如果高可用性群集中的主节点发生了故障，那么这段时间内将由次节点代替它。 次节点通常是主节点的镜像，所以当它代替主节点时，它可以完全接管其身份，并且因 此使系统环境对于用户是一致的。 基于以上论述，将新技术引入到服务器集群系统中，来提高服务器的应变能力和处 理能力是必然的需求i z j 。 中南人学硕十学位论文 第一章绪论 1 2 课题来源及研究意义 本课题源自于作者在研发系统中对系统架构分析、研究、论证和综合考虑平台性能 的结果。作者在研发电信业务支撑过程中参与系统平台项目立项和前期预研，针对电信 业务系统业务信息量大、业务并发量大、业务逻辑复杂、系统要求的实时性高及数据安 全性高等诸多特点，积极寻求高效有益的解决方案。在整个系统中，配置文件服务模块， 页面生成器模块，内存表的维护及数据同步服务模块的设计与实现是关键部分，各个模 块之问的相互协作通信也是重中之重1 3 j 。 完成平台项目立项和预研之后，结合电信计费业务系统特点，参与制定系统架构、 系统规格、系统详细设计，平台测试策略、性能优化策略，之后完成系统编码和对平台 系统性能进行优化，并结合测试结果不断调整实现策略。在研发的过程中，积极讨论， 寻求解决方案，提出了许多非常有益和建设性的意见，并将某些设计思想和策略应用于 设计中，最后经测试，系统和平台性能均达到预期的要求。研发完成后，经过对系统整 体架构研究和分析，抽象和提取了配置服务组件，该组件主要目标是为业务逻辑复杂、 维护成本高、扩展性差、实时性要求高、数据完整性和一致性要求高的系统提供一个通 用的解决方案。 配置服务组件在很多领域中有着广泛的应用，除了支持实时要求比较高的服务器应 用如电信业务支撑系统、电子商务平台，另外在大型网络游戏、论坛等领域都将会有广 泛的应用前景，因而具有较强的研究意义和应用价值1 4 j 。配置服务组件在具体应用中提 供具有参考性的设计，针对其应用的需求不同，配置服务组件可以分离出它的子模块， 将子模块添加到应用中，或者用户可以修改配置文件来满足不同的业务需求，不用修改 业务逻辑。 1 3 集群系统中业务平台的开发现状 前面讲到，随着企业内部各种服务的整合，服务器集群系统应运而生，服务器集群 系统的产生必然要应对庞大的用户访问量和业务流量，同时又要保证系统的实时性要 求，各互联网公司纷纷采用各种缓存技术来解决此类问题。以电信行业的现状为例，电 信业的竞争f 在全方位地展开，这种竞争必然带来新的价值链模式以及新的计费方式， 这些变化对目前的电信运营支撑系统是一个挑战。比如，多种业务的计费环节将不再是 单一的按照时长或通信距离收取费用，而可能是根据时长、内容、使用量等多种参数的 组合计费。为了应对这些挑战，电信企业先后引入了内存数据库，以提高后台数据管理 的实时性、精确性和灵活性1 5 l 。在采用内存数据库后，用户通过营业部或客户查询实时 话费的时候完全可以做到实时，比目前只能提供查询到前一天的实时话费在业务上有了 质的飞跃。不只是电信领域采用内存数据库技术，其他领域中儿涉及到集群系统实时处 理的业务就有需要该技术的必要，但是一些公司盲目追求实时性，忽略了数据的一致性 和完整性，送给用户一些“脏”数据，大大影响了企业的信誉度，对于用户量大的企业， 2 中南人学硕十学何论文第一章绪论 如果出现此类问题，会造成不可估量的后果。 在任何集群系统中，数据，其质量的好坏是影响平台业务应用效果的关键。由于企 业的信息化经过长期的积累和发展，数据质量参差不齐，脏数据的存在严重影响了商业 应用的进程，即使一些知名大公司也会存在这样的问题，这种问题的存在会造成不必要 的法律纠纷。脏数据的存在主要是由于源系统的设计不够严密造成的。主要表现为：数 据格式错误，数据不一致，数据重复、错误，业务逻辑的不合理，违反业务规则等。 任何集群系统都离不开系统的升级，以最少的成本以应对不断变化的客户需求，换 来同后长期的延续使用。国内市场上存在的大多数信息化平台或者集群系统已经不能满 足当今用户的需求，或者不具备满足不断变化需求的能力。一些企业为了迎合客户的需 求，快速投入大量的人力，物力，缩短产品开发周期，这样仓促开发出的产品，要么是 质量不过关，要么不能适应继续变化的客户需求，研发人员苦不堪言。 1 4 本文主要工作 作者参与研发电信计费业务系统中计费业务信息化管理，该业务应用于电信计费系 统的业务管理平台，执行平台和p o r t a l 平台，和计费引擎业务实体一起构成了业务运 行实体。针对电信业务系统业务信息量大、业务并发量大、业务逻辑复杂、系统要求的 实时性高等诸多特点，积极寻求高效有益的解决方案。 作者所做的工作主要包括： 1 对电信业务平台进行分类研究，主要研究电信业务管理平台和业务执行平台， 也就是主控节点和被控节点，分析两种平台的关键组件和服务构成，并研究两种平台所 要完成的工作以及两种平台之i 日j 的通信原理。 2 对于基于电信计费业务平台的项目，参与项目立项，需求采集，系统规格设计， 模块规格设计，编码，单元测试，集成测试来熟悉电信计费业务，尽量参与多个模块的 设计，找到电信业务项目中存在的一些共性问题，并进行总结，归纳。 3 针对总结归纳的共性问题进行研究，为解决方案搭建框架结构，对框架中各个 模块的职能进行分析，研究。 4 研究平台的启动事务，以配置化的方式灵活地配置平台启动时所要加载的各个 模块，将该设计实现纳入解决方案。 5 为配置文件提供统一的配置文件管理和对应的缓存管理，方便大部分模块调用 使用；为平台的所有表维护提供一个统一的解决方案，同时考虑到模块的扩展性和可维 护性；提高系统的实时性，引入缓存技术，并为缓存技术提供统一的接口访问服务；研 究各个平台之间的数据同步问题，提供有效的解决方案，解决平台数据不一致的问题， 保持数据有效完整。将以上所有的设计实现纳入解决方案。 6 研究计费引擎与其它平台节点的交互过程，将提出的解决方案应用于电信计费 业务中，安排解决方案中各个模块的引入策略，将各模块引入到平台的计费业务中，并 中南人学硕+ 学位论文第一章绪论 对结果进行测试。 7 最后，将各模块打包成一个公用组件，和常用的开发框架相结合，扩大该公共 组件的应用范围，应用于其他集群系统领域，如气象业务系统，电子商务平台，游戏集 群系统等等。 1 5 本文组织结构 以上述工作为基础，作者撰写本文，各章节内容安排如下： 第一章绪论。介绍了课题的研究背景，来源、意义和研究现状。接着简要叙述了 研究内容和作者所完成的工作。 第二章集群系统业务平台研究。本章首先介绍了集群系统中典型的业务平台一电 信业务平台的概念，然后对电信业务平台进行了大致的分类，分析了执行平台和管理平 台面临的问题和各自完成的职能以及常用的组件和服务，对电信业务平台的分析也是对 集群系统中共性的分析。 第三章配置服务研究及其实现。本章首先介绍了引入配置服务技术后的业务平台 结构与引入之前的不同之处，再介绍了配置服务启动的一些准备工作，接着逐一介绍了 配置服务各模块的技术实现策略，最后介绍了配置服务丌发和测试环境。 第四章配置服务在计费集群系统中的应用。本章首先介绍了计费引擎在电信计费 中的作用和国际漫游通业务，接着介绍了如何将配置服务打包，部署并应用于漫游通业 务中，并给出了应用效果及引入策略，最后介绍了如何和s p r i n g 框架结合，应用于其它的 业务平台和集群系统中。 第五章总结与展望。通过本课题，作者总结了完成的工作和面临的问题，在对系 统开发的认识上和技术上都有很大的提高，本章主要是对全文做一总结。 4 中南大学硕十学位论文第二章集群系统业务平台研究 第二章集群系统业务平台研究 电信业务平台是众多集群系统业务平台中的一种，还有诸如星图业务平台， 气象业务平台，国家监管质量业务平台等等，电信平台为众多电信业务提供、i k 务 支持，因为本课题源自电信业务平台，故本章介绍f 电信业务平台，电信业务平 台结构不仅是电信领域的抽象化结构，也是各个集群系统中业务平台的抽象化结 构。 电信集群业务平台主要包括两种类型的平台：业务执行平台和业务管理平 台。一个业务管理平台可以对应多个执行平台，每一个平台都由一台服务器支撑 运行如j b o s s ，t o m c a t 服务器等等，每一个平台都需要对本地的配置信息进行 维护并由通用组件提供业务支持。在一个庞大的电信业务系统中，可以由多个业 务管理平台和多个业务执行平台，一般只有一个物理数据库。通过业务管理平台 维护物理数据库中的系统数据，系统参数，而业务执行平台和内存数据库或者缓 存进行交互哪】。平台结构如下图所示： q k * m 十自 t m h ￥ m * a # e _ l _ _ l 一 图2 - i 电信业务平台结构图 2 1 业务执行平台面临问题的分析 顾名思义，业务执行平台也可看作 体业务比如增值业务，计费业务等等 台服务器节点，主要用柬支撑执行的具 当然这些业务对系统的实时性和安全性 塞冒| | 哥 彳鱼一 一 霸舞 彳誊一 中南人学硕十学位论文第- 二章集群系统业务平台研究 要求很高，所以不能采用直接访问物理数据库的方式来完成业务的执行，否则当 用户访问量大的时候，会造成相当低劣的性能【7 1 。所以，必须要求该平台采用缓 存来处理业务。当业务量很大的时候，都在业务执行平台上采用简单传统的缓存 处理会造成许多内存资源的浪费，同时，大规模的开发人员对缓存的处理方式不 同，也造成缓存处理的风格不统一，增加r 后的维护成本。所以单一采用缓存已 经不能满足需要，就要考虑使用更集中，更智能的缓存处理方案，如图2 1 中的 缓存解决方案模块。 集群系统中，业务执行平台和平台之间也需要数据的交互，当然，就要求平 台之间的系统参数和中央控制平台的始终保持一致，也就是依照业务管理平台的 参数值处理业判7 。如图2 1 所示，当业务管理平台将物理数据库的系统参数更 新后，需要向各个执行平台节点发送远程数据同步通知，命令各执行结点将更新 参数所在的表和物理数据库保持同步，来保证数据的安全性，一致性，如图2 1 中的j m x 服务模块。 除了缓存和远程数据同步外，业务执行平台还要面临一个问题，在上层对具 体业务提供业务访问接口，在底层需要为自身和业务管理平台提供通用组件和服 务来进行重用，常用的组件如数据库组件，同志组件。对于必要的服务支持如远 程调用服务，可以考虑使用j m x 服务i s j 。数据库组件主要用来提供统一的数据 库访问支持，同志组件提供常用的同志服务，j m x 服务主要为远程数据同步提 供支持或者在j m x 服务中嵌入所需要的业务逻辑。 2 2 业务管理平台职能的分析 如图2 1 所示，如果说业务执行平台是介于具体业务层和管理层中间的平台， 那么业务管理平台就处在管理层，主要负责业务数据的基础信息管理并协调业务 平台和物理数据库i - 自j 的通信一j 。 业务管理平台主要负责以下工作： 1 页面集成支持。维护系统配置表，数据字典以及一些业务表，将这些表 的维护页面集成到业务管理平台，同时提供集成支持。要采用什么技术解决方案 便捷地维护庞大的数据库表，减少丌发成本和维护成本，是一个很重要的问题。 因为要维护数量很多的表，就离不丌w e b 页面，开发页面就需要浪费大量的人 力，而人力是团队中宝贵的资源，采用便捷的解决方案能减少人力资源的投入， 将开发人员的精力更多地集中在核心业务上或投入其它的项目模块中，同时避免 项目文件下出现大量类似的维护页面，以使项目看上去更简洁。 2 菜单集成支持。需要将所维护表的页面添加到“菜单树 中，这样在w e b 页面上，会看到新增的维护页面属于哪个菜单或者子菜单下。为了便于日后扩展， 6 中南人学硕十学位论文第二章集群系统业务平台研究 将菜单信息写进数据库脚本，初始化时便生成了各个菜单，若想添加新的页面， 只需要写进数据库脚本，重新导入脚本即可。 3 业务执行平台集群同步支持。当业务管理平台更改物理数据库中的系统 参数值时，由于其它的执行平台还在使用旧的参数，所以在更改参数后，业务管 理平台需要向其它的执行平台发出更新通知，命令执行平台利用缓存解决方案重 新将物理数据库中的数据载入到自己的缓存中，供业务调用，如j m x 服务模块， 对于数据同步模块，是和j m x 服务模块区别很大的一个模块，j m x 服务主要解 决远程同步问题，数据同步模块解决的是本地配置信息同步问题。 4 组件化支持。 所需组件只需重用业务执行平台的组件即可，常用组件如数据库组件和同志 组件。数据库组件提供数据库的访问支持，日志组件提供常用的同志服务。 2 3 平台中的基本组件和关键服务 本文提到的组件和一些服务比如同志组件，数据库组件，j m x 服务，数据 同步服务等等，都具有可重用性，可以理解成达成业务要求的非可视化组件。 2 3 1 基本组件 本章节只介绍两种基本常用的组件：数据库组件和同志组件。 1 数据库组件 数据库组件的设计目的，是提供一种数据访问的中间件。本组件的设计思想 是将数据访问的功能实现，并向上层提供接口供调用者调用。不依赖于操作系统 和环境，但依赖于l o g ( 记录同志) ，j d o m ( 配置文件解析) ，c 3 p 0 ( 数据库连接池) 等其它组件。主数据源配置文件放在$ s e ph o m e c o n f 下面，名称为 i n f o r m i x d s x m l ，各信息如下： t e l o n e _ m a i n j d b c ：i n f o r m i x - s q l i ：19 2 16 8 0 2 5 0 ：9 0 0 2 t e l o n e _ m a i n ：i n f o r m i x s e r v e r = h m _ d b ；n e w c o d e s e t = g b k ，8 8 5 9 - 1 ，8 19 c o m i n f o r m i x j d b c i f x d r i v e r i n f o r m i x h m t e s t 5 中南人学硕十学位论文第二章集群系统业务平台研究 2 0 5 s e l e c tlf r o ms y s _ p a r a m e t e r s e l e c tlf r o ms y s _ p a r a r n e t e r 3 2 使用时调用者直接调用类方法即可，数掘库组件主要提供以下接口供调用者 使用： ( 1 ) p u b l i cs t a t i cc o n n e c t i o ng e t c o n n e c t i o n ( ) 获取默认的数据库连接 ( 2 ) p u b l i cs t a t i cc o n n e c t i o ng e t c o n n e c t i o n f r o m m a i n d s 0 从配置文件中获取 主数据源 ( 3 ) p u b l i cs t a t i cc o n n e c t i o ng e t c o n n e c t i o n f r o m d a t a s o u r c e ( s t r i n gd s ) 通过数 据源的名称获取数据源 ( 4 ) p u b l i cs t a t i cl i s t g e t c o n n e c t i o n f r o m a l l d s ( ) 获取全部的数 据源 ( 5 ) p u b l i cs t a t i cs y s t e m p a r a m e t e rg e t s y s p a r a m e t e “s t r i n gp a r a m n a m e ) 通过 系统参数的名称获得系统参数的对象，用法：s y s t e m p a r a m e t e rp a r a m = g l o b a l g e t s y s p a r a m e t e r ( “l o g i n n a m e ”) ； ( 6 ) p u b l i cs t a t i cs t r i n gg e t s y s p a r a m e t e r v a l u e ( s t r i n gp a r a m n a m e ) 通过系统参 数的名称获得系统参数的值 ( 7 ) p u b l i cs t a t i cb o o l e a na d d s e r v i c e ( s t r i n gc r e a t e s q l ，s t r i n gd r o p s q l ) 增加业 务 2 同志组件 可以采用l 0 9 4 j 进行同志操作。l 0 9 4 j ：l 0 9 4 j 是a p a c h e 的一个开放源代码项 目，通过使用l 0 9 4 j ，我们可以控制同志信息输送的目的地是控制台、文件、g u i 组件、甚至是套接i s i 服务器、n t 的事件记录器、u n i xs y s l o g 守护进程等：用 户也可以控制每一条同志的输出格式；通过定义每一条同志信息的级别，用户能 8 中南人学硕士学位论文第二章集群系统业务平台研究 够更加细致地控制同志的生成过程。这些可以通过一个配置文件来灵活地进行配 置，而不需要修改程序代码。 2 3 2 关键服务 本章节描述的是和本文的研究内容相关的一些服务，比如数据同步服务和 j m x 服务，这两个服务都是为了实现数据同步。 1 数据同步服务 如图2 1 所示，数据同步服务是为了实现本地配置文件和缓存的同步。缓存 处理遵循“以空间换时间”的思想，保证本地配置文件中的信息和缓存保持一致 【l0 。任何一个平台离不丌x m l 格式的配置文件，自然也离不丌数据同步服务。 2 j m x 服务 在集群系统中，采用j m x 服务的目的是实现业务管理平台与各业务执行平 台之间的同步。当主数据源( 物理数据库) 的数据更新时，会利用j m x 服务向各 平台发出更新通知，各平台调用更新方法使主数据源和缓存的数据同步，保持安 全性，防止业务数据混乱i 。 2 4 配置服务的提出及应用原则 要解决业务执行平台面临的问题，我们必须为平台提供有效的缓存机制和数 据同步解决方案。要更好地为业务管理平台提供服务支持，我们必须对业务管理 平台的各个职能加以简化，同时性能也要高于预期，可维护性，可扩展性要高于 先前的系统。由此，我们需要完成以下工作： 1 制定统一格式的配置文件编写规范，采用统一的工具进行文件解析，为 业务提供统一的访问接口。同时动态监听文件的更新，一遇到文件更新，便将更 新后的文件信息和缓存中的内容进行同步。方便业务使用。 2 为更好地支持页面集成，将数据表的维护转移到表对应配置信息的维护 上面，结合上面提出的服务对配置信息进行封装，展现在页面之上。 3 为配置信息和页面提供数据同步服务，为平台之间的数据提供同步服务， 消除脏数据，数据不一致的现象，保证业务安全运行。 因为以上各个工作之间相互关联，所以将以上提出的解决方案进行封装，形 成统一的组件，取名为配置服务组件，并对该组件进行测试，部署，应用于集群 系统中。该组件为处理逻辑复杂的非可视化组件，具有以下应用原则： 1 配置服务组件要实现和平台之间的完全解耦，可以当作一个组件，也可 看作一个大的工具包。 2 配置服务组件要能应用于任何的平台之上，并根据平台的业务需要，灵 9 中南人学硕十学位论文 第二章集群系统业务平台研究 活地配置各个模块的有效性。因为配置服务中的各个模块不能全部服务于任何平 台，所以我们要建立有效的配置，将不需要的子模块屏敝掉。 3 对配置服务的实施要进行严格检验，逐渐形成跨越各个基于j 2 e e 技术 的平台之上的工具性产品。 2 5 本章小结 本章引入了电信业务平台，业务管理平台，和业务执行平台的概念。先分析 了业务执行平台和业务管理平台的组织结构。接着分析了业务执行平台的几个关 键技术问题，指出业务执行平台面临远程数据同步的数据安全性问题以及如何提 出数据同步的缓存解决方案。又分析了业务管理平台，指出业务管理平台要提供 数量众多的页面集成支持和菜单集成支持，同时为了保证各执行平台数据一致 性，要提供远程数据同步支持。接着简要介绍了基本的组件和关键服务，最后介 绍了配置服务的提出及应用原则。根据本章节的介绍，可以分析出引入配置服务 技术的重要性。 i o 中南人学顿十学位论文 第二章配置服务研究及其实现 第三章配置服务研究及其实现 根据上一章的研究，如果平台之间的数据不能同步，业务执行时就会导致数 据混乱，严重威胁系统的安全性和稳定性：如果业务执行平台不能提供很好的缓 存解决方案，就会严重影响业务执行的效率，并导致服务器负荷过高而崩溃，造 成数据丢失；如果业务管理平台不能提供一个更智能化的页面集成支持，使得丌 发人员开发过程中会给项目带来很高的冗余度”“，对系统的安全造成潜在的威 胁。由此我们引入配置服务技术，每当在系统中引入一个白定义的组件，便要考 虑组件给系统带来的扩展性，维护性和稳定性斟索。 3 1 配置服务的引入 配置服务包含四部分：配置文件服务，配置页面生成器，数据同步服务，内 存表维护。引入配置服务后的业务平台结构如图3 - l 所示： 面* 目； 髑俨秽护“r ： 1 i l 一 l | l ， n * f f 图3 - i 加八配置服务后的业务平台结构囤 配置文件服务主要为配置文件提供统一的操作接口，配置页面生成器为平台 提供页面集成支持，数据同步服务既包括配置文件和本地缓存的同步，也包括各 个业务平台之问的数据同步，内存表维护为集群系统中缓存处理提供解决方案。 + ； 中南人学硕l 学忙论文 第二三章配置服务研究及其实现 将以上四部分组合成个统 的组件，注入到业务叶l ，为业务提供技术支持。也 可以将组件拆解成若干个了组件适州到其它的业务平台如电子商务平台，质萤 监管业务平台等等。加入配置服务后的业务执行平台和业务管理平台结构图如图 3 - 2 和3 - 3 所示： 业务执行平台 e 二二：暮奠豆盈i i l 圈 州 i ；韶 s z 笋* 一m s 一| i i 1 务 圃曩西圃匿强圈 图3 - 2 加入配置服务后的业务执行平台结构团 业务管理平台 管4 f 自 引蓠霉旧臻 五耐= 匝再丽二 三二i 面i 习 从上图可以看出，配簧服务已作为复用的组件注入到了平台中，接下来介绍 配置服务的四个音 ；分的技术实现。 3 2 启动配置服务 接下来由配簧服务的启动逐一涉及配置文件服务，配置页面生成器数掘同 步服务，内存表维护模块的实现，并且介绍各个模块的相互联系。 启动平台时，服务器装载s e r v l e t 类，并为调用产生一个实例，然后调用s e r v l e t 的i n i t ( s e r v l e t c o n f i gc o n f i g ) 方法，在i n i t ( s e r v l e t c o n f i gc o n f i g ) 方法中调用 s e r v e r c e n t e r 实例的s t a r t ( ) 方法启动配胃服务，j n d i 服务器，事务管理器创建 m b e a n s e r v e r t 创建线程池，r m i 适配器和h t m l 适配器，加载各个b e a n ，并注 册m b e a n 实例，启动部署管理器类d e p l o y m e n t m o n i t o r 类，配黄管理器等等。 其中s e r v e r c e n t e r 是平台的启动类，可以看作所有平台的启动中心，所有的初始 中南人学硕七学位论文 第二章配置服务研究及其实现 化操作由该类丌始。启动配置服务的方法是c o n f i g s e r v i c e l n i t g e t l n s t a n c e 0 s t a r t ( ) ： c o n f i g s e r v i c e l n i t 类完成配置服务的初始化和启动服务。主要完成的工作有：启 动配置文件服务，启动内存表维护模块，启动数据同步服务模块。启动项都要读 取路径“配置文件路径p o r t a l 下的配置文件c o n f i g s e r v i c e s t a r t u p x m l ，文件内 容如图3 - 4 所示： 到旦垫笪星些里壅堡 t r u e t r u e f a i s e t r u e 图3 - 4c o n f i g s e r v i c e s t a r t u p x m l 配置信息 每个平台都需要此配置文件，在平台启动时，根据各自的配置信息加载启动 项。一般业务管理平台将 节点值设为t r u e ， 设为f a l s e ， 设为t r u e ：业务执行平台恰好相 反，如果平台需要启动内存表维护模块，则将 设为t r u e ，反 之，设置为f a l s e 。 3 3 配置文件服务 业务平台下的大部分存储配置信息的文件都将采用x m l 文件格式f 1 3 1 。为避 免各个模块自行编写读取配置文件的代码而造成重复代码丌发，提供了统一的配 置文件服务。 3 3 1x m l 配置文件自定义规范及解析 在业务平台中的配置文件样例如下： 中南人学硕十学位论文第二章配置服务研究及其实现 i1 2 ! d o t t y p ec o n f i g u r a t i o n 【 i 3! e l e h e n tc o n f i g u r a u i o n ( c a a p o n e n c + ) ) l 4 _ c ! e l e m e n t c x j n p o n e d ta n y l5 ! a t t l i s tc o m p o n e n tt y p ec i d q i a # r e q u i r e d 3 6t ! a i t l l s tc 呻o n e n ci di d # r e q u i r e d i71 ) ；日 一 ? 9 1 0 0 11j(xxx 120 13r准-ze 14 15 1 6 1 7 0 1 8 3 190 20data 21 2 2 2 3 图3 5 配置文件样例 如图3 5 所示，根元素为 ，其直接子节点的标签为 ， 有一个i d 属性和一个t y p e 属性，i d 属性是全局唯一 的，如果多个配置文件中出现i d 相同，则除第一个合法之外，其它的都将无效。 一个配置文件可以包含多个组件节点，所以配置项都是 的子节点， 且节点不能有属性值，只能包含子节点或数据。 本整个业务平台中都采用了s a x 解析技术，这种处理的优点非常类似于流 媒体的优点【1 4 】。分析能够立即丌始，而不是等待所有的数据被处理。而且，由 于应用程序只是在读取数据时检查数据，因此不需要将数据存储在内存中。这对 于大型文档来说是个巨大的优点。事实上，应用程序甚至不必解析整个文档；它 可以在某个条件得到满足时停止解析。一般来说，s a x 还比它的替代者d o m 快许多。 s a x 解析器采用了基于事件的模型，它在解析x m l 文档的时候可以触发 一系列的事件，当发现给定的t a g 的时候，它可以激活一个回调方法，告诉该方 法制定的标签已经找到i l5 1 。s a x 对内存的要求通常会比较低，因为它让丌发人 员自己来决定所要处理的t a g 。特别是当丌发人员只需要处理文档中所包含的部 分数据时，s a x 这种扩展能力得到了更好的体现。 3 3 2 启动配置文件服务 启动配置文件服务，要在配置服务启动类c o n f i g s e r v i c e l n i t 的s t a r t 方法中调 用配置文件管理类f i l e c o n f i g m a n a g e r 实例的注册文件方法r e g i s t f o l d e r ( s t r i n g f o l d e r p a t h ) 将文件注册到缓存中，方法如下； p u b l i cv o i dr e g i s t f o l d e “s t r i n gf o l d e r p a t h ) t h r o w sf i l e n o t f o u n d e x c e p t i o n ， f i l e c o n f i g e x c e p t i o n l o g i n f o ( ”c o n f i g s e r v i c e ”+ ”b e g i nt or e g i s t e r 。+ f o l d e r p a t h ) ； 1 4 中南人学硕+ 学位论文第二章配置服务研究及其实现 x m l h a n d l e r 是x m l 文件处理类x m l h a n d l e r 的实例，将物理文件的内容记 录到缓存中，f o l d e r p a t h 是配置文件路径 x m l h a n d l e r r e g i s t e r f o l d e r ( f o l d e r p a t h ) ； m o n i t o r 是文件监听器f i l e m o n i t o r 类的实例，完成文件监听功能 m o n i t o r a d d f o l d e r ( f o l d e r p a t h ) ； l o g i n f o ( ”c o n f i g s e r v i c e ”+ ”r e g i s t e r ”+