Apache Ignite缓存配置全面指南

Apache Ignite缓存配置全面指南

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缓存配置基础概念

Apache Ignite作为内存计算平台，其缓存配置是核心功能之一。缓存一旦创建，其配置参数便不可更改，因此初始配置尤为重要。理解Ignite的缓存配置机制，对于构建高性能分布式系统至关重要。

缓存与表的关系

在Ignite中，存在两种数据建模方式：

1. 键值缓存：传统的分布式缓存模式
2. SQL表：通过标准SQL命令(如CREATE TABLE)创建的关系型结构

这两种方式在底层共享相同的数据存储机制，但提供了不同的访问接口。开发者可根据应用场景选择最适合的建模方式。

核心配置参数详解

基本参数

• name：缓存名称，必填项，用于唯一标识缓存
• cacheMode：数据分布模式
  • PARTITIONED(默认)：数据分区存储，各节点只保存部分数据
  • REPLICATED：全量数据复制到所有节点

数据一致性参数

• writeSynchronizationMode：写入同步模式
  • PRIMARY_SYNC(默认)：仅等待主分区写入完成
  • FULL_SYNC：等待主分区和所有备份分区写入完成
• backups：备份分区数量，默认为0(无备份)

性能优化参数

• rebalanceMode：再平衡模式
  • SYNC：同步再平衡，阻塞缓存操作
  • ASYNC(默认)：异步再平衡，后台执行
  • NONE：禁用再平衡
• readFromBackup：是否从本地备份分区读取数据(默认true)，可减少网络开销
• queryParallelism：SQL查询并行度，控制单节点处理查询的线程数

容错参数

• partitionLossPolicy：分区丢失处理策略
  • IGNORE(默认)：忽略丢失的分区
  • READ_ONLY_SAFE：允许只读访问安全分区
  • READ_ONLY_ALL：允许只读访问所有分区
  • READ_WRITE_SAFE：允许读写安全分区
  • READ_WRITE_ALL：允许读写所有分区(可能丢失数据)

多语言配置示例

XML配置

<bean class="org.apache.ignite.configuration.IgniteConfiguration">
    <property name="cacheConfiguration">
        <bean class="org.apache.ignite.configuration.CacheConfiguration">
            <property name="name" value="myCache"/>
            <property name="cacheMode" value="PARTITIONED"/>
            <property name="backups" value="2"/>
        </bean>
    </property>
</bean>

Java配置

CacheConfiguration<Integer, String> cacheCfg = new CacheConfiguration<>("myCache");
cacheCfg.setCacheMode(CacheMode.PARTITIONED);
cacheCfg.setBackups(2);

C#/.NET配置

var cacheCfg = new CacheConfiguration
{
    Name = "myCache",
    CacheMode = CacheMode.Partitioned,
    Backups = 2
};

SQL配置

CREATE TABLE Person (
  id int,
  city_id int,
  name varchar,
  age int,
  company varchar,
  PRIMARY KEY (id, city_id)
) WITH "cache_name=myCache,template=partitioned,backups=2";

缓存模板高级用法

缓存模板是预定义的配置模板，可用于快速创建具有相同配置的多个缓存或表。模板的优势包括：

1. 配置复用，避免重复定义
2. 解决某些客户端(如瘦客户端)配置能力有限的问题
3. 支持跨多种接口使用(REST、SQL、API等)

模板创建示例

XML模板

<bean class="org.apache.ignite.configuration.CacheConfiguration">
    <property name="name" value="partitioned*"/> <!-- 注意星号表示模板 -->
    <property name="cacheMode" value="PARTITIONED"/>
</bean>

Java模板

CacheConfiguration<Integer, String> templateCfg = new CacheConfiguration<>("partitioned*");
templateCfg.setCacheMode(CacheMode.PARTITIONED);
ignite.addCacheConfiguration(templateCfg);

最佳实践建议

1. 生产环境务必配置备份：至少设置backups=1确保数据高可用
2. 合理选择缓存模式：大规模数据集使用PARTITIONED，小规模高读取场景使用REPLICATED
3. 调整再平衡策略：首次加载数据使用SYNC模式，日常运行使用ASYNC模式
4. 利用模板简化管理：为不同业务场景创建标准模板
5. 考虑查询并行度：复杂SQL查询适当增加queryParallelism值

通过合理配置这些参数，可以构建出既满足业务需求，又具备高性能和高可用性的Ignite缓存系统。

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