opendaylight/md-sal/cds-access-client/src/main/java/org/opendaylight/controller/cluster/access/client/AbstractClientConnection.java

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2016 Cisco Systems, Inc. and others.  All rights reserved.
   3  *
   4  * This program and the accompanying materials are made available under the
   5  * terms of the Eclipse Public License v1.0 which accompanies this distribution,
   6  * and is available at http://www.eclipse.org/legal/epl-v10.html
   7  */
   8 package org.opendaylight.controller.cluster.access.client;
   9
  10 import akka.actor.ActorRef;
  11 import com.google.common.annotations.VisibleForTesting;
  12 import com.google.common.base.Preconditions;
  13 import edu.umd.cs.findbugs.annotations.SuppressFBWarnings;
  14 import java.util.Optional;
  15 import java.util.concurrent.TimeUnit;
  16 import java.util.concurrent.locks.Lock;
  17 import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
  18 import java.util.function.Consumer;
  19 import javax.annotation.Nonnull;
  20 import javax.annotation.concurrent.GuardedBy;
  21 import javax.annotation.concurrent.NotThreadSafe;
  22 import org.opendaylight.controller.cluster.access.concepts.Request;
  23 import org.opendaylight.controller.cluster.access.concepts.RequestException;
  24 import org.opendaylight.controller.cluster.access.concepts.Response;
  25 import org.opendaylight.controller.cluster.access.concepts.ResponseEnvelope;
  26 import org.slf4j.Logger;
  27 import org.slf4j.LoggerFactory;
  28 import scala.concurrent.duration.FiniteDuration;
  29
  30 /**
  31  * Base class for a connection to the backend. Responsible to queueing and dispatch of requests toward the backend.
  32  * Can be in three conceptual states: Connecting, Connected and Reconnecting, which are represented by public final
  33  * classes exposed from this package.
  34  *
  35  * @author Robert Varga
  36  */
  37 @NotThreadSafe
  38 public abstract class AbstractClientConnection<T extends BackendInfo> {
  39     private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(AbstractClientConnection.class);
  40
  41     // Keep these constants in nanoseconds, as that prevents unnecessary conversions in the fast path
  42     @VisibleForTesting
  43     static final long NO_PROGRESS_TIMEOUT_NANOS = TimeUnit.MINUTES.toNanos(15);
  44     @VisibleForTesting
  45     static final long REQUEST_TIMEOUT_NANOS = TimeUnit.SECONDS.toNanos(30);
  46
  47     private static final FiniteDuration REQUEST_TIMEOUT_DURATION = FiniteDuration.apply(REQUEST_TIMEOUT_NANOS,
  48         TimeUnit.NANOSECONDS);
  49
  50     private final Lock lock = new ReentrantLock();
  51     private final ClientActorContext context;
  52     @GuardedBy("lock")
  53     private final TransmitQueue queue;
  54     private final Long cookie;
  55
  56     @GuardedBy("lock")
  57     private boolean haveTimer;
  58
  59     private volatile RequestException poisoned;
  60
  61     // Do not allow subclassing outside of this package
  62     AbstractClientConnection(final ClientActorContext context, final Long cookie,
  63             final TransmitQueue queue) {
  64         this.context = Preconditions.checkNotNull(context);
  65         this.cookie = Preconditions.checkNotNull(cookie);
  66         this.queue = Preconditions.checkNotNull(queue);
  67     }
  68
  69     // Do not allow subclassing outside of this package
  70     AbstractClientConnection(final AbstractClientConnection<T> oldConnection, final int targetQueueSize) {
  71         this.context = oldConnection.context;
  72         this.cookie = oldConnection.cookie;
  73         this.queue = new TransmitQueue.Halted(targetQueueSize);
  74     }
  75
  76     public final ClientActorContext context() {
  77         return context;
  78     }
  79
  80     public final @Nonnull Long cookie() {
  81         return cookie;
  82     }
  83
  84     public final ActorRef localActor() {
  85         return context.self();
  86     }
  87
  88     /**
  89      * Send a request to the backend and invoke a specified callback when it finishes. This method is safe to invoke
  90      * from any thread.
  91      *
  92      * <p>This method may put the caller thread to sleep in order to throttle the request rate.
  93      * The callback may be called before the sleep finishes.
  94      *
  95      * @param request Request to send
  96      * @param callback Callback to invoke
  97      */
  98     public final void sendRequest(final Request<?, ?> request, final Consumer<Response<?, ?>> callback) {
  99         final RequestException maybePoison = poisoned;
 100         if (maybePoison != null) {
 101             throw new IllegalStateException("Connection " + this + " has been poisoned", maybePoison);
 102         }
 103
 104         final ConnectionEntry entry = new ConnectionEntry(request, callback, readTime());
 105         enqueueAndWait(entry, entry.getEnqueuedTicks());
 106     }
 107
 108     public abstract Optional<T> getBackendInfo();
 109
 110     final Iterable<ConnectionEntry> startReplay() {
 111         lock.lock();
 112         return queue.asIterable();
 113     }
 114
 115     @GuardedBy("lock")
 116     final void finishReplay(final ReconnectForwarder forwarder) {
 117         setForwarder(forwarder);
 118         lock.unlock();
 119     }
 120
 121     @GuardedBy("lock")
 122     final void setForwarder(final ReconnectForwarder forwarder) {
 123         queue.setForwarder(forwarder, readTime());
 124     }
 125
 126     @GuardedBy("lock")
 127     abstract ClientActorBehavior<T> lockedReconnect(ClientActorBehavior<T> current);
 128
 129     private long readTime() {
 130         return context.ticker().read();
 131     }
 132
 133     final long enqueueEntry(final ConnectionEntry entry, final long now) {
 134         lock.lock();
 135         try {
 136             if (queue.isEmpty()) {
 137                 // The queue is becoming non-empty, schedule a timer
 138                 scheduleTimer(REQUEST_TIMEOUT_DURATION);
 139             }
 140             return queue.enqueue(entry, now);
 141         } finally {
 142             lock.unlock();
 143         }
 144     }
 145
 146     final void enqueueAndWait(final ConnectionEntry entry, final long now) {
 147         final long delay = enqueueEntry(entry, now);
 148         try {
 149             TimeUnit.NANOSECONDS.sleep(delay);
 150         } catch (InterruptedException e) {
 151             LOG.debug("Interrupted while sleeping", e);
 152         }
 153     }
 154
 155     final ClientActorBehavior<T> reconnect(final ClientActorBehavior<T> current) {
 156         lock.lock();
 157         try {
 158             return lockedReconnect(current);
 159         } finally {
 160             lock.unlock();
 161         }
 162     }
 163
 164     /**
 165      * Schedule a timer to fire on the actor thread after a delay.
 166      *
 167      * @param delay Delay, in nanoseconds
 168      */
 169     @GuardedBy("lock")
 170     private void scheduleTimer(final FiniteDuration delay) {
 171         if (haveTimer) {
 172             LOG.debug("{}: timer already scheduled", context.persistenceId());
 173             return;
 174         }
 175         if (queue.hasSuccessor()) {
 176             LOG.debug("{}: connection has successor, not scheduling timer", context.persistenceId());
 177             return;
 178         }
 179         LOG.debug("{}: scheduling timeout in {}", context.persistenceId(), delay);
 180         context.executeInActor(this::runTimer, delay);
 181         haveTimer = true;
 182     }
 183
 184     /**
 185      * Check this queue for timeout and initiate reconnection if that happened. If the queue has not made progress
 186      * in {@link #NO_PROGRESS_TIMEOUT_NANOS} nanoseconds, it will be aborted.
 187      *
 188      * @param current Current behavior
 189      * @return Next behavior to use
 190      */
 191     @VisibleForTesting
 192     final ClientActorBehavior<T> runTimer(final ClientActorBehavior<T> current) {
 193         final Optional<FiniteDuration> delay;
 194
 195         lock.lock();
 196         try {
 197             haveTimer = false;
 198             final long now = readTime();
 199             // The following line is only reliable when queue is not forwarding, but such state should not last long.
 200             final long ticksSinceProgress = queue.ticksStalling(now);
 201             if (ticksSinceProgress >= NO_PROGRESS_TIMEOUT_NANOS) {
 202                 LOG.error("Queue {} has not seen progress in {} seconds, failing all requests", this,
 203                     TimeUnit.NANOSECONDS.toSeconds(ticksSinceProgress));
 204
 205                 lockedPoison(new NoProgressException(ticksSinceProgress));
 206                 current.removeConnection(this);
 207                 return current;
 208             }
 209
 210             // Requests are always scheduled in sequence, hence checking for timeout is relatively straightforward.
 211             // Note we use also inquire about the delay, so we can re-schedule if needed, hence the unusual tri-state
 212             // return convention.
 213             delay = lockedCheckTimeout(now);
 214             if (delay == null) {
 215                 // We have timed out. There is no point in scheduling a timer
 216                 return lockedReconnect(current);
 217             }
 218
 219             if (delay.isPresent()) {
 220                 // If there is new delay, schedule a timer
 221                 scheduleTimer(delay.get());
 222             }
 223         } finally {
 224             lock.unlock();
 225         }
 226
 227         return current;
 228     }
 229
 230     @VisibleForTesting
 231     final Optional<FiniteDuration> checkTimeout(final long now) {
 232         lock.lock();
 233         try {
 234             return lockedCheckTimeout(now);
 235         } finally {
 236             lock.unlock();
 237         }
 238     }
 239
 240     /*
 241      * We are using tri-state return here to indicate one of three conditions:
 242      * - if there is no timeout to schedule, return Optional.empty()
 243      * - if there is a timeout to schedule, return a non-empty optional
 244      * - if this connections has timed out, return null
 245      */
 246     @SuppressFBWarnings(value = "NP_OPTIONAL_RETURN_NULL",
 247             justification = "Returning null Optional is documented in the API contract.")
 248     @GuardedBy("lock")
 249     private Optional<FiniteDuration> lockedCheckTimeout(final long now) {
 250         final ConnectionEntry head = queue.peek();
 251         if (head == null) {
 252             return Optional.empty();
 253         }
 254
 255         final long beenOpen = now - head.getEnqueuedTicks();
 256         if (beenOpen >= REQUEST_TIMEOUT_NANOS) {
 257             LOG.debug("Connection {} has a request not completed for {} nanoseconds, timing out", this, beenOpen);
 258             return null;
 259         }
 260
 261         return Optional.of(FiniteDuration.apply(REQUEST_TIMEOUT_NANOS - beenOpen, TimeUnit.NANOSECONDS));
 262     }
 263
 264     final void poison(final RequestException cause) {
 265         lock.lock();
 266         try {
 267             lockedPoison(cause);
 268         } finally {
 269             lock.unlock();
 270         }
 271     }
 272
 273     @GuardedBy("lock")
 274     private void lockedPoison(final RequestException cause) {
 275         poisoned = cause;
 276         queue.poison(cause);
 277     }
 278
 279     @VisibleForTesting
 280     final RequestException poisoned() {
 281         return poisoned;
 282     }
 283
 284     final void receiveResponse(final ResponseEnvelope<?> envelope) {
 285         final long now = readTime();
 286
 287         final Optional<TransmittedConnectionEntry> maybeEntry;
 288         lock.lock();
 289         try {
 290             maybeEntry = queue.complete(envelope, now);
 291         } finally {
 292             lock.unlock();
 293         }
 294
 295         if (maybeEntry.isPresent()) {
 296             final TransmittedConnectionEntry entry = maybeEntry.get();
 297             LOG.debug("Completing {} with {}", entry, envelope);
 298             entry.complete(envelope.getMessage());
 299         }
 300     }
 301 }