IgniteAtomicSequence

发布于:2025-08-03 ⋅ 阅读:(14) ⋅ 点赞:(0)

IgniteAtomicSequence 是 Apache Ignite 提供的一个非常高效、专用于分布式唯一递增序列生成的工具。我们可以把它理解为一个“集群级的自增 ID 生成器”。


🎯 一、一句话理解

IgniteAtomicSequence 是一个只能递增的分布式计数器,它通过“预取一批数值”的方式,极大减少了网络开销,非常适合高性能场景下的唯一 ID 生成。

✅ 类比:

  • 单机版:Java 中的 AtomicLong 自增
  • 数据库版:MySQL 的 AUTO_INCREMENT
  • 分布式版:IgniteAtomicSequence(高性能、无单点瓶颈)

🧩 二、基本使用

Ignite ignite = Ignition.start();

// 创建一个原子序列
IgniteAtomicSequence seq = ignite.atomicSequence(
    "orderIdSeq",   // 序列名称(全局唯一)
    0,              // 初始值
    true            // 如果不存在则创建
);

// 获取并递增
for (int i = 0; i < 20; i++) {
    long id = seq.incrementAndGet(); // 每次返回一个唯一的递增ID
    System.out.println("Generated ID: " + id);
}

✅ 支持的操作:

  • get():获取当前值
  • incrementAndGet():先 +1,再返回新值
  • getAndIncrement():先返回旧值,再 +1
  • addAndGet(delta):加一个数并返回结果

⚠️ 不能减少!只能向上增长(只增不减)


🔥 三、核心优势:Reserve Size 预取机制(关键!)

这是 IgniteAtomicSequence 最核心的设计亮点!

❓ 问题:如果每次 incrementAndGet() 都要走网络通信,性能会很差?

✅ 解决方案:预取(Reserve)一批值到本地缓存

🌰 比喻:

想象你在工地搬砖,每次只拿一块砖,来回跑仓库效率很低。
现在你一次性从仓库领 1000 块砖 回来,放在你旁边的小推车上,慢慢用。
等快用完时再去领下一批。

这就是 atomicSequenceReserveSize 的思想!


🔧 atomicSequenceReserveSize 参数详解

参数 说明
atomicSequenceReserveSize 每个节点一次性预取多少个序列值
默认值 1000
设置方式 通过 AtomicConfiguration.setAtomicSequenceReserveSize(n) 全局设置
📦 工作流程:
  1. 节点 A 第一次调用 seq.incrementAndGet()
    • 向主节点请求:“给我预留 1000 个值”
    • 主节点分配 [1001, 2000] 给节点 A
    • 节点 A 把当前值设为 1001,并在本地递增(无需网络)
  2. 节点 B 同时请求:
    • 主节点分配 [2001, 3000] 给节点 B
  3. 当节点 A 用完 1000 个后,再次请求下一批……

✅ 所有值全局唯一、严格递增、无冲突!


📈 性能对比(假设 reserveSize = 1000)

操作次数 网络通信次数
1 次 incrementAndGet() 1 次(未启用 reserve)
1000 次 incrementAndGet() 仅 1 次(启用 reserve)

💡 性能提升高达 1000 倍(在网络延迟为主要开销的场景下)!


⚙️ 四、如何配置 atomicSequenceReserveSize

// 配置 Ignite
AtomicConfiguration atomicCfg = new AtomicConfiguration();
atomicCfg.setAtomicSequenceReserveSize(5000); // 每次预取 5000 个值

IgniteConfiguration igniteCfg = new IgniteConfiguration();
igniteCfg.setAtomicConfiguration(atomicCfg);

Ignite ignite = Ignition.start(igniteCfg);

// 使用
IgniteAtomicSequence seq = ignite.atomicSequence("mySeq", 0, true);

📊 如何选择合适的 reserveSize

场景 推荐值 原因
高频 ID 生成(如订单、日志) 5000~10000 减少网络开销
低频使用、内存敏感 100~500 避免浪费
极端高并发 10000+ 最大化吞吐

⚠️ 注意:如果节点宕机,未使用的预取值会被“浪费”,不会再被使用(保证唯一性)。


🧪 五、典型应用场景

场景 为什么适合用 AtomicSequence
🔢 分布式订单 ID 生成 全局唯一、递增、高性能
📄 日志流水号 保证日志记录顺序
🧩 分页任务分片 ID 给每个任务分配唯一编号
🔄 消息序列号 消息中间件中的消息 ID
🏷️ 商品 SKU 编码 自动生成唯一编码

✅ 六、与其它 ID 生成方案对比

方案 优点 缺点 适用场景
IgniteAtomicSequence 高性能、递增、内置 值可能跳跃(因预取) 高频递增 ID
UUID 全局唯一、无需协调 非数字、不递增、索引效率低 任意唯一标识
数据库 AUTO_INCREMENT 简单、可靠 单点瓶颈、性能差 小规模系统
Snowflake(雪花算法) 高性能、时间有序 需维护时钟同步 大规模分布式系统
ZooKeeper Sequence Node 强一致性 性能差、依赖外部系统 强一致要求

IgniteAtomicSequence 特别适合:你已经在使用 Ignite,且需要简单、高效、递增的 ID


⚠️ 七、注意事项

项目 说明
🔁 值会跳跃 因为预取机制,ID 可能从 1000 直接跳到 2001,中间有空缺
🚫 不能回退 一旦递增,无法减少或重置(除非删除重建)
💥 节点宕机会浪费 ID 预取但未使用的 ID 永远不会被使用
🧹 资源清理 不再使用时可用 seq.close() 释放
📈 初始值不可变 创建后初始值已定,不能修改

✅ 八、总结:一句话掌握精髓

IgniteAtomicSequence 是一个基于“预取机制”的高性能分布式自增序列生成器,它通过让每个节点本地缓存一批 ID 来避免频繁网络通信,在保证全局唯一性和递增性的前提下,极大提升了 ID 生成性能。


🔄 九、示例:生成订单 ID

public class OrderService {
    private IgniteAtomicSequence idGen;

    public OrderService(Ignite ignite) {
        this.idGen = ignite.atomicSequence("orderIdSeq", 1, true);
    }

    public long createOrder() {
        long orderId = idGen.incrementAndGet();
        // 保存订单...
        return orderId;
    }
}

✅ 每个节点都能快速生成唯一订单号,无需数据库主键或外部服务!


如果你想实现一个“高并发订单系统”的 ID 生成模块,或者想结合 IgniteAtomicSequenceIgniteCache 做缓存键生成,我可以为你提供完整架构设计和代码示例!欢迎继续提问。


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