java memcached release[1] - SockIOPool[转]

1. SockIOPool – SockIO池化管理，为上层提供的接口是实例化函数[主要是指定memcached服务器地址，各个
机器的权重]；根据key&hashCode获取SockIO-网络连接句柄；根据服务器地址获取SockIO；关闭池。上层在获取
到SockIO后可以进行读写操作，在正常使用完SockIO后将其归还给池，如果在使用过程中出现问题则将这个网络
连接关闭，同时还暴露了SocketChannel提供了进行NIO编程的接口。
SockIOPool有在static可见范围维护一个String池名到SockIOPool的映射。
SockIO进入availPool或者busyPool都会把进入的时间写入，作为空闲时间或者使用时间的参考
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2. SockIOPool属性
    boolean initialized = false – 初始化是否完成的标志，只有初始化完成后上层才能正常使用池
    int initConn = 10 – 初始化时对每个服务器建立的连接数目
    int minConn = 5 – 每个服务器建立最小的连接数，当自查线程发现与某个服务器建立连接数目小于这个数目时
    会弥补剩下的连接
    int maxConn = 100 -每个服务器建立最大的连接数，当自查线程发现与某个服务器建立连接数目大于这个数目
    时就会逐个检查这些连接的空闲时间是否大于maxConn，如果大于会关闭这些连接，直到连接数等于maxConn
    long maxIdle = 1000 * 60 * 5 – 最大空闲时间
    long maxBusyTime = 1000 * 30 – 最长租用时间，其使用主要有两点，一是自查线程会检查正在被租用的连接，
    如果发现已经被租用的时间超过这个值得，会将其从被租用的记录里剔除，并关闭这个连接；另一个应用是
    上层进行MUTIL操作时，读取所有的数据的时间不能超过这个时间。
    long maintSleep = 1000 * 30 – 自查线程周期进行工作，其每次休眠时间
    int socketTO = 1000 * 3 – Socket阻塞读取数据的超时时间
    int socketConnectTO = 1000 * 3 - Socket阻塞建立连接的等待时间
    boolean aliveCheck = false -根据key&hashCode获取SockIO时，通过hash bucket得到SockIO后，如果这个值
    是true会检查Socket是否已经连接，如果连接建立正常还会想服务器发送“version\r\n”的指令，并读取数据，这
    个过程没有出错才会返回SockIO给上层用，否则返回NULL。所以一般设置为false。
    boolean nagle = false – Socket的参数，如果是true在写数据时不缓冲，立即发送出去
    int hashingAlg = NATIVE_HASH – 池的hash bucket方式，主要是分为简单的hashCode取hash bucket数目的模
    和一致性哈希，前者在扩容时会造成命中率很大程度的下降，后者的好处是扩容时很大程度减少了缓存的重新
    分布
    String[] servers – memcached服务器地址配置
    Integer[] weights – memcached服务器权重配置
    List<String> buckets - hash bucket，一个服务器地址，其权重是N，则往这个bucket中添加N个服务器地址
    TreeMap<Long, String> consistentBuckets – 一致性哈希表：一个服务器地址，其权重是N，则迭代0 - N-1，取
    字符串服务器地址+i的MD5值，将这个MD5值分成4段，每段转换成Long值，将这个Long值到服务器地址放入
    到一致性哈希表中
    Map<String, Date> hostDead – 用来记录本地和哪个服务器地址建立连接失败的最近时间的MAP
    Map<String, Long> hostDeadDur – 如果hostDead包含服务器地址，说明上次建立连接失败了，那么会到
    hostDeadDur里取这个服务器没必要尝试连接时间间隔的值，如果上次失败时间+没必要尝试连接时间间隔则
    不会发起连接。在每次连接服务器失败后，会替换hostDead里最近时间，同时替换hostDeadDur的时间间隔
   值，这个值初始是1000ms，每失败一次翻倍一次。
    Map<String, Map<SockIO, Long>> availPool – 当前可用的连接记录
    Map<String, Map<SockIO, Long>> busyPool – 当前工作的连接记录
    Map<SockIO, Integer> deadPool – 用来保持应该关闭连接的SockIO，自查线程会将里面的所有的SockIO的连接
   关闭
    boolean failover/failback
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3. 池初始化
在初始化阶段主要是完成一些值的初始化，再就是根据hashingAlg来设置hash bucket，如果是
CONSISTENT_HASH则使用上面提到的一致性HASH算法建立一致性哈希表，如果不是则使用上面提到的建立
hash bucket，接下来根据initConn和所有服务器地址创建数目为initConn的连接数目。如果maintSleep大于0则
启动整个连接池的自查线程。其中创建连接的逻辑如下：如果hostDead和hostDeadDur都持有一个服务器地址
的时候，会看最近失败时间+没必要连接时间间隔是否大于当前时间，大于的话直接放弃创建连接过程退出，
小于则发起连接，发起连接创建有三种情况，一种是在时间期限内创建成功，则清空其可能在hostDead和
hostDeadDur的记录，再将这个连接放入到availPool记录里面；一种是连接没有创建成功则将SockIO放入到
deadPool里给自查线程关闭连接和释放资源；最后一种是由于网络异常或者超时异常，第二种和第三种情况
发生则需要往hostDead和hostDeadDur里添加这个服务器地址的相关记录，同时将availPool里的这个服务器
地址的记录清除。
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4. 租还SockIOPool
a. key & hashCode - 租
1. 先根据key & hashCode到hash bucket里找到其应该连接的服务器地址：如果有hashCode则直接使用
hashCode，没有则根据hashingAlg取hash值。如果是一致性哈希算法则到consistentBuckets里找计算出的大hash
值的点，没找到则取第一个；如果是其他的则hash bucket取模。
2. 到availPool里根据服务器地址找到可用的连接列表，迭代这个列表，如果有可用的则从availPool取出，
并加入到busyPool，如果不可用则加入到deadPool给自查线程关闭连接。经过上面的过程还没有得到连接则调用
上面提到的创建连接的逻辑，如果创建成功加入到busyPool。
3. 在得到一个连接SockIO后，再进行一些检查，如果连接不可用则加入到deadPool，可用如果aliveCheck
为true则会进行上面提到的自检操作，如果自检发生错误则从busyPool中移除并关闭连接。如果在2没有得到连
接，并且failover为false则直接返回不再尝试连接到其他机器了；否则会组装一些新的key到hash bucket里去找剩
下的服务器地址按2建立连接。
b. host - 租
到availPool里根据服务器地址找到可用的连接列表，迭代这个列表，如果有可用的则从availPool取出，
并加入到busyPool，如果不可用则加入到deadPool给自查线程关闭连接。经过上面的过程还没有得到连接则调用
上面提到的创建连接的逻辑，如果创建成功加入到busyPool。
c. 还
将此连接SockIO从busyPool的记录中移除，如果连接可用则将连接加入到availPool的记录里面。
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5. 自查线程
自查线程主要提供两个逻辑，启动和关闭，启动时周期性调用池的自查逻辑，关闭则通过一个是否停止标志来的
设置来标记停止，在中断可能正在休眠的自查线程。
池的自查逻辑主要是：
a. 到availPool检查各个服务器目前可用连接数目的个数，如果小于minConn则创建连接来弥补差额，创建的新
的连接加入到availPool中。
b. 再到availPool检查各个服务器目前可用连接数目的个数，如果大于maxConn会逐个检查这些连接的空闲时间
是否大于maxConn，如果大于会关闭这些连接，直到连接数等于maxConn。空闲时间的计算就是当前时间和这个
连接进入availPool时间的差值。
c. 到busyPool检查，发现某个连接已经被租用的时间超过这个值得，会将其从被租用的记录里剔除，并将其加入
到deadPool中。
d. 迭代deadPool中所有的连接，关闭这些连接。
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6. 关闭过程主要是先停止自查线程，直到自查线程结束运行，再迭代availPool和busyPool将里面的网络连接
SockIO，关闭SockIO主要是关闭输入输出流，关闭Socket。