Apache Ignite入门指南

前置知识

在开始本教程之前，建议您具备以下基础知识：

• Java基础语法
• Maven项目管理
• 分布式系统基础概念
• 缓存相关知识

什么是Apache Ignite？

Apache Ignite是一个分布式数据库和计算平台，它提供：

• 分布式数据网格：内存中的分布式键值存储
• 分布式计算：在集群中执行计算任务
• SQL支持：支持分布式SQL查询
• 内存优先架构：数据优先存储在内存中，可选持久化
• ACID事务：支持分布式事务

核心概念

1. 节点和集群

• 节点（Node）：运行Ignite实例的JVM进程
• 集群（Cluster）：多个节点的集合
• 拓扑（Topology）：集群中节点的分布状态

2. 缓存和数据网格

• 缓存（Cache）：分布式键值存储
• 分区（Partition）：数据的逻辑分片
• 备份（Backup）：数据的冗余副本

3. 计算网格

• 计算任务（Compute Task）：可在集群中执行的任务
• 作业（Job）：计算任务的子任务
• 负载均衡（Load Balancing）：任务分配策略

快速开始

1. 添加依赖

<dependency>
    <groupId>org.apache.ignite</groupId>
    <artifactId>ignite-core</artifactId>    
    <version>2.15.0</version>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>org.apache.ignite</groupId>
    <artifactId>ignite-spring</artifactId>    
    <version>2.15.0</version>
</dependency>

2. 创建第一个节点

IgniteConfiguration cfg = new IgniteConfiguration();

// 设置节点名称
cfg.setIgniteInstanceName("myGrid");

// 启动节点
Ignite ignite = Ignition.start(cfg);

3. 基本缓存操作

// 创建缓存配置
CacheConfiguration<Integer, String> cacheCfg = new CacheConfiguration<>("myCache");

// 获取或创建缓存
IgniteCache<Integer, String> cache = ignite.getOrCreateCache(cacheCfg);

// 基本操作
cache.put(1, "Hello");
cache.put(2, "World");

String value = cache.get(1); // 获取值
boolean removed = cache.remove(2); // 删除键值对

主要特性

1. 数据分区

CacheConfiguration<Integer, String> cacheCfg = new CacheConfiguration<>("partitionedCache");

// 设置备份数
cacheCfg.setBackups(1);

// 设置缓存模式为分区
cacheCfg.setCacheMode(CacheMode.PARTITIONED);

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

2. 原子操作

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

// 原子递增
cache.put("counter", 0);
cache.invoke("counter", (entry, args) -> {
    entry.setValue(entry.getValue() + 1);
    return null;
});

3. SQL查询

// 定义实体类
@Data
@QuerySqlField(index = true)
public class Person {
    private long id;
    private String name;
    private int age;
}

// 创建支持SQL的缓存
CacheConfiguration<Long, Person> cacheCfg = new CacheConfiguration<>("personCache");
cacheCfg.setIndexedTypes(Long.class, Person.class);

IgniteCache<Long, Person> cache = ignite.getOrCreateCache(cacheCfg);

// 执行SQL查询
SqlFieldsQuery query = new SqlFieldsQuery(
    "SELECT name FROM Person WHERE age > ?"
);
query.setArgs(25);

List<List<?>> results = cache.query(query).getAll();

最佳实践

性能优化

1. 合理设置分区数
2. 选择适当的缓存模式
3. 使用数据局部性原理
4. 避免大规模数据传输

注意事项

1. 正确配置内存和交换区
2. 合理设置备份数
3. 监控集群状态
4. 定期备份数据

总结

本文介绍了Apache Ignite的：

1. ✅ 基本概念和架构
2. ✅ 快速入门示例
3. ✅ 核心功能特性
4. ✅ 最佳实践建议

下一步学习

• 深入了解数据网格
• 学习分布式计算
• 掌握高级特性

希望这篇文章对您有所帮助！如果您有任何问题，欢迎在评论区讨论。