Apache Ignite分布式队列与集合深度解析-优快云博客

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Apache Ignite分布式队列与集合深度解析

ignite Apache Ignite 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ignite15/ignite

概述

Apache Ignite不仅提供了标准的键值存储功能，还实现了一套高效的分布式数据结构，包括分布式阻塞队列(IgniteQueue)和分布式集合(IgniteSet)。这些数据结构完美融合了分布式计算与存储能力，为构建弹性可扩展的分布式系统提供了强大支持。

核心数据结构实现

分布式队列(IgniteQueue)

IgniteQueue完整实现了java.util.concurrent.BlockingQueue接口，具备以下特性：

支持所有java.util.Collection接口操作
提供线程安全的阻塞操作(take/put)
支持分布式环境下的并发访问
可配置为协同存储或非协同存储模式

典型创建示例：

Ignite ignite = Ignition.ignite();

CollectionConfiguration colCfg = new CollectionConfiguration();

// 创建分布式队列
IgniteQueue<String> queue = ignite.queue(
    "queueName", // 队列名称
    0,          // 初始容量(0表示无限制)
    colCfg      // 配置对象
);

分布式集合(IgniteSet)

IgniteSet实现了java.util.Set接口，特点包括：

保证元素的唯一性
分布式环境下的高效查找
支持完整的集合操作(并集/交集等)
同样支持协同与非协同模式

创建示例：

IgniteSet<String> set = ignite.set(
    "setName",  // 集合名称
    colCfg      // 配置对象
);

存储模式详解

协同存储模式(Collocated)

特点：

单个集合/队列的所有元素存储在同一个节点上
适用于大量小型集合的场景
减少网络开销，提高局部性访问效率

配置方式：

colCfg.setCollocated(true);

非协同存储模式(Non-Collocated)

特点：

元素均匀分布在集群各节点
适用于少量大型集合的场景
提高并行处理能力
仅支持PARTITIONED缓存模式

高级应用场景

分布式工作负载均衡

Ignite队列可作为高效的分布式任务调度器：

// 生产者节点
queue.put(new ComputeTask());

// 消费者节点
while(true) {
    ComputeTask task = queue.take(); // 自动阻塞等待
    executeTask(task);
}

这种模式实现了：

自动负载均衡 - 空闲节点自动获取更多任务
精确控制 - 节点只处理它能承受的工作量
高可靠性 - 任务不会重复分配

事件驱动架构

结合Ignite的事件监听机制，可以构建响应式系统：

queue.addListener(event -> {
    // 处理队列变更事件
});

配置参数全解析

| 参数 | 说明 | 默认值 | |------|------|--------| | setCollocated | 设置协同存储模式 | false | | setCacheMode | 底层缓存模式(PARTITIONED/REPLICATED/LOCAL) | PARTITIONED | | setAtomicityMode | 原子性模式(ATOMIC/TRANSACTIONAL) | ATOMIC | | setOffHeapMaxMemory | 堆外内存最大大小 | 0(无限制) | | setBackups | 备份数量 | 0 | | setNodeFilter | 自定义节点存储过滤器 | 无 |