Apache Ignite缓存基本操作

这段内容主要讲解了 Apache Ignite 中缓存（IgniteCache）的基本操作，包括获取缓存、创建缓存、销毁缓存、执行原子操作以及异步操作等。下面我将用中文对这些内容进行详细解释，帮助你更好地理解。

一、获取缓存实例（Getting an Instance of a Cache）

所有对缓存的操作都必须通过 IgniteCache 实例来完成。你可以获取一个已经存在的缓存，或者动态创建一个新缓存。

示例代码：

Ignite ignite = Ignition.ignite();

// 获取名为 "myCache" 的缓存实例
IgniteCache<Integer, String> cache = ignite.cache("myCache");

⚠️ 注意：不同缓存的泛型类型可能不同，比如 IgniteCache<Integer, String> 和 IgniteCache<String, Person> 是不同的类型。

二、动态创建缓存（Creating Caches Dynamically）

你也可以在运行时动态创建一个缓存，使用 getOrCreateCache() 方法。如果缓存已经存在，就直接返回；如果不存在，就根据配置创建。

示例代码：

CacheConfiguration<Integer, String> cfg = new CacheConfiguration<>();
cfg.setName("myNewCache");
cfg.setAtomicityMode(CacheAtomicityMode.TRANSACTIONAL);

IgniteCache<Integer, String> cache = ignite.getOrCreateCache(cfg);

配置说明：

• setName(...)：设置缓存名称。
• setAtomicityMode(...)：设置缓存的原子性模式（例如 TRANSACTIONAL 或 ATOMIC）。
• 还可以设置很多其他参数，比如备份数量、缓存模式（分区/复制）等。

注意事项：

• 如果在集群拓扑发生变化（如节点加入或退出）时调用 getOrCreateCache()，可能会抛出异常：

  javax.cache.CacheException: class org.apache.ignite.IgniteCheckedException: Failed to start/stop cache, cluster state change is in progress.
  

• 遇到这个异常时，建议稍后重试。

三、销毁缓存（Destroying Caches）

使用 destroy() 方法可以从整个集群中删除一个缓存。

示例代码：

Ignite ignite = Ignition.ignite();
IgniteCache<Long, String> cache = ignite.cache("myCache");
cache.destroy();  // 删除名为 "myCache" 的缓存

⚠️ 注意：此操作是不可逆的，会删除所有节点上的缓存数据和配置。

四、基本原子操作（Basic Atomic Operations）

获取到缓存后，可以进行常见的 put、get、remove 等操作。

示例代码：

IgniteCache<Integer, String> cache = ignite.cache("myCache");

// 存入数据
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    cache.put(i, Integer.toString(i));
}

// 获取数据
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    System.out.println("Got [key=" + i + ", val=" + cache.get(i) + ']');
}

批量操作注意事项：

• 使用 putAll()、removeAll() 等批量操作时，是作为一系列原子操作执行的。
• 如果部分操作失败，会抛出 CachePartialUpdateException，并包含失败的 key 列表。
• 如果希望批量操作作为一个整体完成，建议使用 事务。

五、条件更新操作（Conditional Updates）

Ignite 提供了一些带有条件判断的更新方法，用于实现线程安全的更新逻辑。

示例代码：

// 如果 key 不存在，则插入，返回旧值
String oldVal = cache.getAndPutIfAbsent(11, "Hello");

// 如果 key 不存在，插入，返回是否成功
boolean success = cache.putIfAbsent(22, "World");

// 如果 key 存在，替换，返回旧值
oldVal = cache.getAndReplace(11, "New value");

// 如果 key 存在，替换，返回是否成功
success = cache.replace(22, "Other new value");

// 如果值匹配，才替换
success = cache.replace(22, "Other new value", "Yet-another-new-value");

// 如果值匹配，才删除
success = cache.remove(11, "Hello");

六、异步操作（Asynchronous Execution）

Ignite 的很多缓存操作都有对应的 异步版本，方法名通常带有 Async 后缀。

示例代码：

// 同步 get
V get(K key);

// 异步 get
IgniteFuture<V> getAsync(K key);

异步操作的处理方式：

• 返回一个 IgniteFuture 对象，表示异步操作的结果。
• 可以阻塞等待结果，也可以注册监听器来非阻塞地处理结果。

示例监听器：

IgniteCompute compute = ignite.compute();

IgniteFuture<String> fut = compute.callAsync(() -> "Hello World");

fut.listen(f -> System.out.println("Job result: " + f.get()));

七、线程池与闭包执行（Closures Execution and Thread Pools）

• 如果异步操作在注册监听器前就已经完成，监听器会由当前线程 同步执行。
• 如果异步操作还未完成，监听器会在操作完成后由线程池中的线程 异步执行。
  • 缓存操作的异步回调通常由 系统线程池 执行。
  • 计算任务的异步回调通常由 公共线程池 执行。

注意事项：

• 不要在监听器中再调用同步的缓存或计算操作，这可能导致 线程池饥饿（pool starvation） 或 死锁。
• 如需嵌套异步操作，可以使用 自定义线程池 来避免资源争用。

总结表格

如果你是刚开始学习 Ignite，理解这些基本缓存操作非常重要。它们是构建分布式缓存应用的基础。对于更复杂的场景，如事务、查询、索引等，请参考 Ignite 的高级功能文档。