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 +1addAndGet(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:
- 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)
- 节点 B 同时请求:
- 主节点分配
[2001, 3000]
给节点 B
- 主节点分配
- 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 IgniteAtomicSequence
和 IgniteCache
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。