Java 中启用持久内存使用总结
动机
Java 作为服务器端流行的语言，尤其在数据库（如 Apache Lucene、Spark、HDFS、Cassandra、Ignite、HBase 等）应用中，通过持久内存技术可提供更好的性能和持久性支持。
持久性或挥发性使用
Java 提供多种方式访问持久内存：
- 持久性映射文件缓冲区（Persistent MappedByteBuffer）
- 低级持久性库（LLPL）
- Java 持久集合（PCJ）
- 替代内存设备上的 Java 堆分配（包括整个堆和新/旧发电机分割）
低级持久性库 (LLPL) 和 Java 持久集合 (PCJ)
| 特性 | LLPL | PCJ |
|--------------|------------------------------------------|------------------------------------------|
| GitHub | github.com/pmem/llpl | github.com/pmem/pcj |
| 持久性数据 | 内存块 | 集合和其他对象 |
| 内存管理 | 手动 | 自动 |
| 线程安全 | 是 | 是 |
| 数据一致性 | 协助内置或用户定义事务性方法政策 | 用户定义 ACID 事务性方法政策 |
| 堆 API 安全性 | 用户定义 | 线程安全 |
用户事务 API
- 提供设置/获取 Java 标量、复制字节、分配和释放持久性内存块等功能。
- 支持三种堆类型：交易式堆（中断回滚）、持久化堆（持久性修改）、自定义一致性方案下的持久化堆。
LLPL 示例代码
提供 LLPL 的示例代码，展示如何使用低级持久性库进行持久内存操作。
PM 存储引擎与 Cassandra
Cassandra 作为 Java 编写的分布式 NoSQL 数据库，可通过持久内存存储引擎（PM 存储引擎）简化代码并提升性能。
- 写入路径：基于日志结构化合并树，PM 存储引擎优化写入性能。
- 读取路径：通过 PM 存储引擎加速数据读取。
- 软件支持：Cassandra 可插拔存储引擎设计，支持 PM 存储后端。
基于 PCJ 的持久性类
PCJ 提供持久性类库，支持对象状态持久化：
- 持久性类示例：包括 PersistentArray、PersistentArrayList、PersistentHashMap 等。
- 事务 API：通过事务性 Java 方法完成持久性状态更改。
- 垃圾收集：基于可达性的生命周期管理。
PCJ 示例代码
提供 PCJ 的示例代码，展示如何使用持久性类进行事务操作。
持久内存开发套件的使用
PCJ 和 LLPL 库依赖 PMDK（持久内存开发套件），包括内存分配、缓存刷新和事务支持等功能。
数据依赖性、寿命和完整性
- 数据依赖关系：驱动依赖数据生存期的下限。
- 数据可用性：事后可用性需更强的读/写机制。
- 事件和事件后状态：包括未定义的重新初始化、已处理的异常、硬件故障、电源故障等。
总结
Cassandra 持久内存存储引擎展示了简洁性和性能优势，可插拔存储 API 未来支持备用存储后端。LLPL 和 PCJ 等库使 Java 开发者可编程持久性内存，提供事务支持和对象持久化功能。
