這段內容是關于 Apache Ignite 中 Job 調度(Job Scheduling)與沖突控制(Collision Control) 的機制說明。我來為你逐段解析,幫助你深入理解其原理和使用方式。
🔍 一、核心概念:Job 調度與 CollisionSpi
在 Apache Ignite 中:
- 當一個分布式任務(
ComputeTask
)被提交后,它會被拆分成多個子任務(ComputeJob
),這些子任務會被發送到不同的節點上執行。 - 在目標節點上,這些到達的
Job
并不會立即執行,而是先進入一個“待調度隊列”。 - 然后由 線程池 來執行這些 Job。
- 但多個 Job 同時到達時,如何決定誰先執行、誰后執行?這就涉及到了 Job 調度順序問題,也就是所謂的“碰撞處理”(Collision)。
? CollisionSpi(Collision SPI)就是 Ignite 提供的一個 服務提供接口(SPI),用于控制 Job 在本地節點上的調度順序和并發執行策略。
🛠? 二、Ignite 內置的 CollisionSpi 實現
Ignite 提供了三種主要的 CollisionSpi
實現:
1. FifoQueueCollisionSpi
— 先進先出(FIFO)
- 行為:按照 Job 到達的順序進行調度,即先進先出。
- 默認實現:如果你不配置任何
CollisionSpi
,Ignite 就會使用這個。 - 多線程并行執行:雖然順序是 FIFO,但可以有多個線程同時執行 Job。
- 關鍵參數:
<property name="parallelJobsNumber" value="5"/>
- 表示最多允許多少個 Job 并行執行。
- 默認值 =
2 × CPU 核心數
📌 示例中設置為 1,表示“一次只執行一個 Job”,實現真正的串行化處理。
<bean class="org.apache.ignite.configuration.IgniteConfiguration"><property name="collisionSpi"><bean class="org.apache.ignite.spi.collision.fifoqueue.FifoQueueCollisionSpi"><property name="parallelJobsNumber" value="1"/></bean></property>
</bean>
? 適用場景:需要保證任務按提交順序執行,比如日志處理、事件流等。
2. PriorityQueueCollisionSpi
— 優先級調度
- 行為:根據 Job 的優先級來決定執行順序,高優先級 Job 優先執行。
- 使用 Java 的優先隊列(PriorityQueue)實現。
- 仍然支持多線程并行執行(通過
parallelJobsNumber
控制)。
如何設置優先級?
通過在 ComputeTask
中,利用 @TaskSessionResource
注入任務會話,并設置屬性 "grid.task.priority"
:
public class MyUrgentTask extends ComputeTaskSplitAdapter<Object, Object> {@TaskSessionResourceprivate ComputeTaskSession taskSes;@Overrideprotected Collection<ComputeJob> split(int gridSize, Object arg) {// 設置該任務的優先級為 10(越高越優先)taskSes.setAttribute("grid.task.priority", 10);List<ComputeJob> jobs = new ArrayList<>(gridSize);for (int i = 1; i <= gridSize; i++) {jobs.add(new ComputeJobAdapter() {@Overridepublic Object execute() {// 你的業務邏輯return "Job executed";}});}return jobs;}@Overridepublic Object reduce(List<ComputeJobResult> results) {return null;}
}
?? 注意:
- 所有屬于該
Task
的Job
都會繼承這個優先級。- 如果沒有顯式設置優先級,默認值是
0
。- 你可以用負數表示低優先級,正數表示高優先級。
📌 配置示例:
<property name="collisionSpi"><bean class="org.apache.ignite.spi.collision.priorityqueue.PriorityQueueCollisionSpi"><property name="parallelJobsNumber" value="5"/></bean>
</property>
? 適用場景:緊急任務(如報警處理)、VIP 用戶請求、系統維護任務等需要快速響應的場景。
3. JobStealingCollisionSpi
(你寫成了 JobStealingFailoverSpi,可能是筆誤)
- 正確名稱:
JobStealingCollisionSpi
- 功能:實現“工作竊取”(Work Stealing)算法。
- 原理:空閑的節點可以從負載較高的節點“偷”一些 Job 來執行,從而實現更均衡的負載分配。
- 特別適合動態負載環境或 Job 執行時間差異大的場景。
? 注意:
JobStealingFailoverSpi
并不是標準的 CollisionSpi,你可能混淆了 Failover SPI(故障轉移) 和 Collision SPI。
? 正確配置方式類似:
<property name="collisionSpi"><bean class="org.apache.ignite.spi.collision.jobstealing.JobStealingCollisionSpi"><property name="waitTimeInMsWhenStealing" value="500"/></bean>
</property>
? 適用場景:異構集群、Job 耗時不均、追求高資源利用率。
?? 三、如何啟用特定的 CollisionSpi?
只需要在 IgniteConfiguration
中設置 collisionSpi
屬性即可:
IgniteConfiguration cfg = new IgniteConfiguration();// 例如啟用優先級調度
PriorityQueueCollisionSpi collisionSpi = new PriorityQueueCollisionSpi();
collisionSpi.setParallelJobsNumber(5);cfg.setCollisionSpi(collisionSpi);// 啟動 Ignite 實例
Ignite ignite = Ignition.start(cfg);
或者使用 Spring XML 配置(如你提供的例子)。
🧠 四、總結對比表
SPI 實現 | 調度策略 | 是否可并行 | 典型用途 |
---|---|---|---|
FifoQueueCollisionSpi | 先進先出(FIFO) | 是(可設線程數) | 普通任務、順序敏感任務 |
PriorityQueueCollisionSpi | 按優先級排序 | 是 | 緊急任務、VIP 請求 |
JobStealingCollisionSpi | 工作竊取(負載均衡) | 是 | 動態負載、異構環境 |
💡 五、補充建議
-
不要混淆 SPI 類型:
CollisionSpi
:控制 Job 調度順序。FailoverSpi
:控制 Job 失敗后是否重試、轉移到其他節點。LoadBalancingSpi
:部分功能與 JobStealing 相關。
-
性能調優建議:
parallelJobsNumber
不宜過大,避免線程過多導致上下文切換開銷。- 優先級范圍建議定義清晰(如 -10 到 +10),避免濫用高優先級。
-
監控支持:
- Ignite Visor 或 JMX 可以查看當前隊列中的 Job 數量、等待時間等,有助于調優。
? 總結一句話:
CollisionSpi
是 Ignite 中用來決定“哪些 Job 先執行、哪些后執行”的調度控制器。你可以選擇 FIFO、優先級或工作竊取等方式,靈活控制任務的執行順序和并發度,以滿足不同業務需求。
如果你正在設計一個高并發、有優先級區分或負載均衡要求的系統,合理配置 CollisionSpi
非常重要!