LMAX 架构–笔记

原文 The LMAX Architecture

原文介绍了 LMAX 支持高性能、低延迟的架构,还介绍了 Disruptor 这个框架的设计缘由。

LMAX 用 3Ghz 的 CPU 单线程处理达到 600w TPS,意味着要在 500 个时钟周期内处理完一个事务。(dual-socket quad-core,32GB RAM)

LMAX 整体架构:

Business Logic Processor,BLP

只是简单的 Java 代码,不依赖于任何框架。单线程执行,全内存操作, 顺序地获取输入的消息。

要操作的数据全在内存里。好处有两点:快 和 简化了编程(没有对象/关系映射)。

用 Event Sourcing 事件溯源机制来保证 BLP 的状态是可以重建的,输入事件由 input disruptor 来进行持久化。事件溯源机制可以采用快照的方式来缩短重建需要的时间。

LMAX 采用多个 BLP 同时处理同样的事件(两个在同一个数据中心,第三个在灾备中心),但只有一个 BLP 的输出是有效的。当存活的 processor 失败时,系统切换到另一个。

事件溯源的另一个好处是诊断方便,可以把事件拷贝到开发环境进行重放。

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Disruptor 源码阅读笔记

一、Disruptor 是什么?

Disruptor 是一个高性能异步处理框架,也可以认为是一个消息框架,它实现了观察者模式。

Disruptor 比传统的基于锁的消息框架的优势在于:它是无锁的、CPU友好;它不会清除缓存中的数据,只会覆盖,降低了垃圾回收机制启动的频率。

这个解读是在最新版 3.1.1 的源码上进行。

关于Disruptor的更多介绍可见: http://ifeve.com/disruptor/

二、Disruptor 为什么快

  • 不使用锁。通过内存屏障和原子性的CAS操作替换锁。
  • 缓存基于数组而不是链表,用位运算替代求模。缓存的长度总是2的n次方,这样可以用位运算 i & (length - 1) 替代 i % length

  • 去除伪共享。CPU的缓存一般是以缓存行为最小单位的,对应主存的一块相应大小的单元;当前的缓存行大小一般是64字节,每个缓存行一次只能被一个CPU核访问,如果一个缓存行被多个CPU核访问,就会造成竞争,导致某个核必须等其他核处理完了才能继续处理,响应性能。去除伪共享就是确保CPU核访问某个缓存行时不会出现争用。

  • 预分配缓存对象,通过更新缓存里对象的属性而不是删除对象来减少垃圾回收。

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