这段内容是关于 Apache Ignite 中 Job 调度(Job Scheduling)与冲突控制(Collision Control) 的机制说明。我来为你逐段解析,帮助你深入理解其原理和使用方式。
🔍 一、核心概念:Job 调度与 CollisionSpi
在 Apache Ignite 中:
- 当一个分布式任务(
ComputeTask
)被提交后,它会被拆分成多个子任务(ComputeJob
),这些子任务会被发送到不同的节点上执行。 - 在目标节点上,这些到达的
Job
并不会立即执行,而是先进入一个"待调度队列"。 - 然后由 线程池 来执行这些 Job。
- 但多个 Job 同时到达时,如何决定谁先执行、谁后执行?这就涉及到了 Job 调度顺序问题,也就是所谓的"碰撞处理"(Collision)。
✅ CollisionSpi (Collision SPI)就是 Ignite 提供的一个 服务提供接口(SPI) ,用于控制 Job 在本地节点上的调度顺序和并发执行策略。
🛠️ 二、Ignite 内置的 CollisionSpi 实现
Ignite 提供了三种主要的 CollisionSpi
实现:
1. FifoQueueCollisionSpi
--- 先进先出(FIFO)
-
行为:按照 Job 到达的顺序进行调度,即先进先出。
-
默认实现 :如果你不配置任何
CollisionSpi
,Ignite 就会使用这个。 -
多线程并行执行:虽然顺序是 FIFO,但可以有多个线程同时执行 Job。
-
关键参数 :
xml<property name="parallelJobsNumber" value="5"/>
- 表示最多允许多少个 Job 并行执行。
- 默认值 =
2 × CPU 核心数
📌 示例中设置为 1,表示"一次只执行一个 Job",实现真正的串行化处理。
xml
<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>
✅ 适用场景:需要保证任务按提交顺序执行,比如日志处理、事件流等。
2. PriorityQueueCollisionSpi
--- 优先级调度
- 行为:根据 Job 的优先级来决定执行顺序,高优先级 Job 优先执行。
- 使用 Java 的优先队列(PriorityQueue)实现。
- 仍然支持多线程并行执行(通过
parallelJobsNumber
控制)。
如何设置优先级?
通过在 ComputeTask
中,利用 @TaskSessionResource
注入任务会话,并设置属性 "grid.task.priority"
:
java
public class MyUrgentTask extends ComputeTaskSplitAdapter<Object, Object> {
@TaskSessionResource
private ComputeTaskSession taskSes;
@Override
protected Collection<ComputeJob> split(int gridSize, Object arg) {
// 设置该任务的优先级为 10(越高越优先)
taskSes.setAttribute("grid.task.priority", 10);
List<ComputeJob> jobs = new ArrayList<>(gridSize);
for (int i = 1; i <= gridSize; i++) {
jobs.add(new ComputeJobAdapter() {
@Override
public Object execute() {
// 你的业务逻辑
return "Job executed";
}
});
}
return jobs;
}
@Override
public Object reduce(List<ComputeJobResult> results) {
return null;
}
}
⚠️ 注意:
- 所有属于该
Task
的Job
都会继承这个优先级。- 如果没有显式设置优先级,默认值是
0
。- 你可以用负数表示低优先级,正数表示高优先级。
📌 配置示例:
xml
<property name="collisionSpi">
<bean class="org.apache.ignite.spi.collision.priorityqueue.PriorityQueueCollisionSpi">
<property name="parallelJobsNumber" value="5"/>
</bean>
</property>
✅ 适用场景:紧急任务(如报警处理)、VIP 用户请求、系统维护任务等需要快速响应的场景。
3. JobStealingCollisionSpi
(你写成了 JobStealingFailoverSpi,可能是笔误)
- 正确名称 :
JobStealingCollisionSpi
- 功能:实现"工作窃取"(Work Stealing)算法。
- 原理:空闲的节点可以从负载较高的节点"偷"一些 Job 来执行,从而实现更均衡的负载分配。
- 特别适合动态负载环境或 Job 执行时间差异大的场景。
❗ 注意:
JobStealingFailoverSpi
并不是标准的 CollisionSpi,你可能混淆了 Failover SPI (故障转移) 和 Collision SPI。
✅ 正确配置方式类似:
xml
<property name="collisionSpi">
<bean class="org.apache.ignite.spi.collision.jobstealing.JobStealingCollisionSpi">
<property name="waitTimeInMsWhenStealing" value="500"/>
</bean>
</property>
✅ 适用场景:异构集群、Job 耗时不均、追求高资源利用率。
⚙️ 三、如何启用特定的 CollisionSpi?
只需要在 IgniteConfiguration
中设置 collisionSpi
属性即可:
java
IgniteConfiguration cfg = new IgniteConfiguration();
// 例如启用优先级调度
PriorityQueueCollisionSpi collisionSpi = new PriorityQueueCollisionSpi();
collisionSpi.setParallelJobsNumber(5);
cfg.setCollisionSpi(collisionSpi);
// 启动 Ignite 实例
Ignite ignite = Ignition.start(cfg);
或者使用 Spring XML 配置(如你提供的例子)。
🧠 四、总结对比表
SPI 实现 | 调度策略 | 是否可并行 | 典型用途 |
---|---|---|---|
FifoQueueCollisionSpi |
先进先出(FIFO) | 是(可设线程数) | 普通任务、顺序敏感任务 |
PriorityQueueCollisionSpi |
按优先级排序 | 是 | 紧急任务、VIP 请求 |
JobStealingCollisionSpi |
工作窃取(负载均衡) | 是 | 动态负载、异构环境 |
💡 五、补充建议
-
不要混淆 SPI 类型:
CollisionSpi
:控制 Job 调度顺序。FailoverSpi
:控制 Job 失败后是否重试、转移到其他节点。LoadBalancingSpi
:部分功能与 JobStealing 相关。
-
性能调优建议:
parallelJobsNumber
不宜过大,避免线程过多导致上下文切换开销。- 优先级范围建议定义清晰(如 -10 到 +10),避免滥用高优先级。
-
监控支持:
- Ignite Visor 或 JMX 可以查看当前队列中的 Job 数量、等待时间等,有助于调优。
✅ 总结一句话:
CollisionSpi
是 Ignite 中用来决定"哪些 Job 先执行、哪些后执行"的调度控制器。你可以选择 FIFO、优先级或工作窃取等方式,灵活控制任务的执行顺序和并发度,以满足不同业务需求。
如果你正在设计一个高并发、有优先级区分或负载均衡要求的系统,合理配置 CollisionSpi
非常重要!