Oracle Blogs 日本語のまとめ: [Coherence] Calculating the Size (in Bytes and MB) of a Oracle Coherence Cache

原文はこちら。
https://blogs.oracle.com/middlewareplace/entry/calculating_the_size_of_a

データグリッド(Data Grid)というコンセプト、およびその利用はこのところかなり浸透してきましたが、これはOracle Coherenceのようなクールで先端をいく製品と共にこの手の技術が急速な進化をしているからです。開発者はプログラム的にデータグリッドに存在するデータのサイズを計算する必要が出てきますが、このエントリではOracle Coherence APIを使って実現する方法をご紹介します。このサンプルはOracle Coherence3.6、3.7、3.7.1でテスト済みです。

Oracle Coherence
http://www.oracle.com/technetwork/jp/middleware/coherence/overview/index.html
Oracle Coherence API
http://docs.oracle.com/cd/E24290_01/coh.371/e22837/toc.htm （英語）
http://docs.oracle.com/cd/E26853_01/coh.371/b65026/toc.htm （日本語）

このサンプルを作成するために、ユーザデータを保持するデータ構造を表すPOJOを作る必要があります。では、以下のようなPersonというJavaクラスを作りましょう。

package com.oracle.coherence.domain;

import java.io.Serializable;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Random;

@SuppressWarnings("serial")
public class Person implements Serializable {
 
 private String firstName;
 private String lastName;
 private List<Object> fat;
 private String email;
 
 public Person() {
  generateFat();
 }
 
 public Person(String firstName, String lastName,
   String email) {
  setFirstName(firstName);
  setLastName(lastName);
  setEmail(email);
  generateFat();
 }
 
 private void generateFat() {
  fat = new ArrayList<Object>();
  Random random = new Random();
  for (int i = 0; i < random.nextInt(18000); i++) {
   HashMap&lt;Long, Double> internalFat = new HashMap<Long, Double>();
   for (int j = 0; j < random.nextInt(10000); j++) {
    internalFat.put(random.nextLong(), random.nextDouble());
   }
   fat.add(internalFat);
  }
 }
 
 public String getFirstName() {
  return firstName;
 }

 public void setFirstName(String firstName) {
  this.firstName = firstName;
 }

 public String getLastName() {
  return lastName;
 }

 public void setLastName(String lastName) {
  this.lastName = lastName;
 }

 public String getEmail() {
  return email;
 }

 public void setEmail(String email) {
  this.email = email;
 }

}

では、Coherenceでデータグリッドを作成し、Peopleというキャッシュを作るJavaプログラムを作りましょう。このキャッシュで連番のキーを持つ、人の情報を保持します。このプログラムで作られたpersonはそれぞれ、Peopleクラスで作成されたカスタムコンストラクタを起動し、インスタンス化します（オブジェクトのサイズを増やすため、生成されたランダムなデータサイズになっています）。以下のような、"CreatePeopleCacheAndPopulateWithData"というJavaクラスを作成しましょう。

package com.oracle.coherence.demo;

import com.oracle.coherence.domain.Person;
import com.tangosol.net.CacheFactory;
import com.tangosol.net.NamedCache;

public class CreatePeopleCacheAndPopulateWithData {

 public static void main(String[] args) {
  
  // Asks Coherence for a new cache named "People"...
  NamedCache people = CacheFactory.getCache("People");
  
  // Creates three people that will be putted into the data grid. Each person
  // generates an internal fat that should increase its size in terms of bytes...
  Person pessoa1 = new Person("Ricardo", "Ferreira", "ricardo.ferreira@example.com");
  Person pessoa2 = new Person("Vitor", "Ferreira", "vitor.ferreira@example.com");
  Person pessoa3 = new Person("Vivian", "Ferreira", "vivian.ferreira@example.com");
  
  // Insert three people at the data grid...
  people.put(1, pessoa1);
  people.put(2, pessoa2);
  people.put(3, pessoa3);
  
  // Waits for 5 minutes until the user runs the Java program
  // that calculates the total size of the people cache...
  try {
   System.out.println("---> Waiting for 5 minutes for the cache size calculation...");
   Thread.sleep(300000);
  } catch (InterruptedException ie) {
   ie.printStackTrace();
  } 
 }
}

最後に、Coherence APIとJMXを使ってデータグリッドが現在管理している各キャッシュの全サイズを計算するJavaプログラムを作成しましょう。このサンプルでは、データグリッドが現在管理しているすべてのキャッシュを取得しましたが、特定のキャッシュに興味があれば、同じやり方で、探しているキャッシュだけをフィルタすることで実現できます。以下のような"CalculateTheSizeOfPeopleCache" というJavaクラスを作成します。

package com.oracle.coherence.demo;

import java.text.DecimalFormat;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.TreeMap;

import javax.management.MBeanServer;
import javax.management.MBeanServerFactory;
import javax.management.ObjectName;

import com.tangosol.net.CacheFactory;

public class CalculateTheSizeOfPeopleCache {
 
 @SuppressWarnings({ "unchecked", "rawtypes" })
 private void run() throws Exception {
  
        // Enable JMX support in this Coherence data grid session...
 System.setProperty("tangosol.coherence.management", "all");
  
        // Create a sample cache just to access the data grid...
 CacheFactory.getCache(MBeanServerFactory.class.getName());
  
 // Gets the JMX server from Coherence data grid...
 MBeanServer jmxServer = getJMXServer();
        
        // Creates a internal data structure that would maintain
 // the statistics from each cache in the data grid...
 Map cacheList = new TreeMap();
        Set jmxObjectList = jmxServer.queryNames(new ObjectName("Coherence:type=Cache,*"), null);
        for (Object jmxObject : jmxObjectList) {
            ObjectName jmxObjectName = (ObjectName) jmxObject;
            String cacheName = jmxObjectName.getKeyProperty("name");
            if (cacheName.equals(MBeanServerFactory.class.getName())) {
             continue;
            } else {
             cacheList.put(cacheName, new Statistics(cacheName));
            }
        }
        
        // Updates the internal data structure with statistic data
        // retrieved from caches inside the in-memory data grid...
        Set<string> cacheNames = cacheList.keySet();
        for (String cacheName : cacheNames) {
            Set resultSet = jmxServer.queryNames(
             new ObjectName("Coherence:type=Cache,name=" + cacheName + ",*"), null);
            for (Object resultSetRef : resultSet) {
                ObjectName objectName = (ObjectName) resultSetRef;
                if (objectName.getKeyProperty("tier").equals("back")) {
                    int unit = (Integer) jmxServer.getAttribute(objectName, "Units");
                    int size = (Integer) jmxServer.getAttribute(objectName, "Size");
                    Statistics statistics = (Statistics) cacheList.get(cacheName);
                    statistics.incrementUnit(unit);
                    statistics.incrementSize(size);
                    cacheList.put(cacheName, statistics);
                }
            }
        }
        
        // Finally... print the objects from the internal data
        // structure that represents the statistics from caches...
        cacheNames = cacheList.keySet();
        for (String cacheName : cacheNames) {
            Statistics estatisticas = (Statistics) cacheList.get(cacheName);
            System.out.println(estatisticas);
        }
        
    }

    public MBeanServer getJMXServer() {
        MBeanServer jmxServer = null;
        for (Object jmxServerRef : MBeanServerFactory.findMBeanServer(null)) {
            jmxServer = (MBeanServer) jmxServerRef;
            if (jmxServer.getDefaultDomain().equals(DEFAULT_DOMAIN) || DEFAULT_DOMAIN.length() == 0) {
                break;
            }
            jmxServer = null;
        }
        if (jmxServer == null) {
            jmxServer = MBeanServerFactory.createMBeanServer(DEFAULT_DOMAIN);
        }
        return jmxServer;
    }
 
    private class Statistics {
  
        private long unit;
        private long size;
        private String cacheName;
  
 public Statistics(String cacheName) {
            this.cacheName = cacheName;
        }

        public void incrementUnit(long unit) {
            this.unit += unit;
        }

        public void incrementSize(long size) {
            this.size += size;
        }

        public long getUnit() {
            return unit;
        }

        public long getSize() {
            return size;
        }

        public double getUnitInMB() {
            return unit / (1024.0 * 1024.0);
        }

        public double getAverageSize() {
            return size == 0 ? 0 : unit / size;
        }

        public String toString() {
            StringBuffer sb = new StringBuffer();
            sb.append("\nCache Statistics of '").append(cacheName).append("':\n");
            sb.append("   - Total Entries of Cache -----> " + getSize()).append("\n");
            sb.append("   - Used Memory (Bytes) --------> " + getUnit()).append("\n");
            sb.append("   - Used Memory (MB) -----------> " + FORMAT.format(getUnitInMB())).append("\n");
            sb.append("   - Object Average Size --------> " + FORMAT.format(getAverageSize())).append("\n");
            return sb.toString();
        }

    }
 
    public static void main(String[] args) throws Exception {
 new CalculateTheSizeOfPeopleCache().run();
    }
 
    public static final DecimalFormat FORMAT = new DecimalFormat("###.###");
    public static final String DEFAULT_DOMAIN = "";
    public static final String DOMAIN_NAME = "Coherence";

}

サンプル全体にコメントをしてきたので、理解に困るところはないと思います。基本的に、今回はJMXを使っています。まずやるべきことはCoherenceクライアントアプリケーションに対するJMXのサポートを有効にすることです（つまり、JVMがデータグリッドからのみ値を取り出し、クラスタに統合しないということです）。これは、"tangosol.coherence.management"というランタイムシステムプロパティを使えば簡単に実現できます。CoherenceのJMXに関するドキュメントを読んで、取り出せる値をチェックしておいて下さい。このプログラムではStatisticsというカスタムクラスを保持するインメモリデータ構造を作成します。
このクラスは見たい情報、この場合、キャッシュのバイト数、メガバイト数を表します。このクラスのインスタンスを、現在データグリッドで管理しているキャッシュの各々に対して作成します。JMXの特定のメソッドを使うと、キャッシュの全サイズを計算する上で使える情報を取り出すことができます。このサンプルをテストするため、まずCreatePeopleCacheAndPopulateWithData.java を実行し、その後CalculateTheSizeOfPeopleCache.javaを実行しましょう（訳注：原文はCreatePeopleCacheAndPopulateWithData.javaを2回呼ぶことになっていますが、書き換えています）。コンソールに現れる結果は以下のような感じになります。

2012-06-23 13:29:31.188/4.970 Oracle Coherence 3.6.0.4 <info> (thread=Main Thread, member=n/a): Loaded operational configuration from "jar:file:/E:/Oracle/Middleware/oepe_11gR1PS4/workspace/calcular-tamanho-cache-coherence/lib/coherence.jar!/tangosol-coherence.xml"
2012-06-23 13:29:31.219/5.001 Oracle Coherence 3.6.0.4 <info> (thread=Main Thread, member=n/a): Loaded operational overrides from "jar:file:/E:/Oracle/Middleware/oepe_11gR1PS4/workspace/calcular-tamanho-cache-coherence/lib/coherence.jar!/tangosol-coherence-override-dev.xml"
2012-06-23 13:29:31.219/5.001 Oracle Coherence 3.6.0.4 <d5> (thread=Main Thread, member=n/a): Optional configuration override "/tangosol-coherence-override.xml" is not specified
2012-06-23 13:29:31.266/5.048 Oracle Coherence 3.6.0.4 <d5> (thread=Main Thread, member=n/a): Optional configuration override "/custom-mbeans.xml" is not specified

Oracle Coherence Version 3.6.0.4 Build 19111
 Grid Edition: Development mode
Copyright (c) 2000, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.

2012-06-23 13:29:33.156/6.938 Oracle Coherence GE 3.6.0.4 <info> (thread=Main Thread, member=n/a): Loaded Reporter configuration from "jar:file:/E:/Oracle/Middleware/oepe_11gR1PS4/workspace/calcular-tamanho-cache-coherence/lib/coherence.jar!/reports/report-group.xml"
2012-06-23 13:29:33.500/7.282 Oracle Coherence GE 3.6.0.4 <info> (thread=Main Thread, member=n/a): Loaded cache configuration from "jar:file:/E:/Oracle/Middleware/oepe_11gR1PS4/workspace/calcular-tamanho-cache-coherence/lib/coherence.jar!/coherence-cache-config.xml"
2012-06-23 13:29:35.391/9.173 Oracle Coherence GE 3.6.0.4 <d4> (thread=Main Thread, member=n/a): TCMP bound to /192.168.177.133:8090 using SystemSocketProvider
2012-06-23 13:29:37.062/10.844 Oracle Coherence GE 3.6.0.4 <info> (thread=Cluster, member=n/a): This Member(Id=2, Timestamp=2012-06-23 13:29:36.899, Address=192.168.177.133:8090, MachineId=55685, Location=process:244, Role=Oracle, Edition=Grid Edition, Mode=Development, CpuCount=2, SocketCount=2) joined cluster "cluster:0xC4DB" with senior Member(Id=1, Timestamp=2012-06-23 13:29:14.031, Address=192.168.177.133:8088, MachineId=55685, Location=process:1128, Role=CreatePeopleCacheAndPopulateWith, Edition=Grid Edition, Mode=Development, CpuCount=2, SocketCount=2)
2012-06-23 13:29:37.172/10.954 Oracle Coherence GE 3.6.0.4 <d5> (thread=Cluster, member=n/a): Member 1 joined Service Cluster with senior member 1
2012-06-23 13:29:37.188/10.970 Oracle Coherence GE 3.6.0.4 <d5> (thread=Cluster, member=n/a): Member 1 joined Service Management with senior member 1
2012-06-23 13:29:37.188/10.970 Oracle Coherence GE 3.6.0.4 <d5> (thread=Cluster, member=n/a): Member 1 joined Service DistributedCache with senior member 1
2012-06-23 13:29:37.188/10.970 Oracle Coherence GE 3.6.0.4 <info> (thread=Main Thread, member=n/a): Started cluster Name=cluster:0xC4DB

Group{Address=224.3.6.0, Port=36000, TTL=4}

MasterMemberSet
  (
  ThisMember=Member(Id=2, Timestamp=2012-06-23 13:29:36.899, Address=192.168.177.133:8090, MachineId=55685, Location=process:244, Role=Oracle)
  OldestMember=Member(Id=1, Timestamp=2012-06-23 13:29:14.031, Address=192.168.177.133:8088, MachineId=55685, Location=process:1128, Role=CreatePeopleCacheAndPopulateWith)
  ActualMemberSet=MemberSet(Size=2, BitSetCount=2
    Member(Id=1, Timestamp=2012-06-23 13:29:14.031, Address=192.168.177.133:8088, MachineId=55685, Location=process:1128, Role=CreatePeopleCacheAndPopulateWith)
    Member(Id=2, Timestamp=2012-06-23 13:29:36.899, Address=192.168.177.133:8090, MachineId=55685, Location=process:244, Role=Oracle)
    )
  RecycleMillis=1200000
  RecycleSet=MemberSet(Size=0, BitSetCount=0
    )
  )

TcpRing{Connections=[1]}
IpMonitor{AddressListSize=0}

2012-06-23 13:29:37.891/11.673 Oracle Coherence GE 3.6.0.4 <d5> (thread=Invocation:Management, member=2): Service Management joined the cluster with senior service member 1
2012-06-23 13:29:39.203/12.985 Oracle Coherence GE 3.6.0.4 <d5> (thread=DistributedCache, member=2): Service DistributedCache joined the cluster with senior service member 1
2012-06-23 13:29:39.297/13.079 Oracle Coherence GE 3.6.0.4 <d4> (thread=DistributedCache, member=2): Asking member 1 for 128 primary partitions

Cache Statistics of 'People':
   - Total Entries of Cache -----> 3
   - Used Memory (Bytes) --------> 883920
   - Used Memory (MB) -----------> 0.843
   - Object Average Size --------> 294640

このエントリが、データグリッドを使う高拡張性を求められるシステムで、Coherenceのキャッシュサイズを計算する手間を省くお役に立つことを願っています。

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[Coherence] Calculating the Size (in Bytes and MB) of a Oracle Coherence Cache

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