什么是 TcpCommunicationSpi

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🧩 一、核心定位：什么是 TcpCommunicationSpi？

/**
 * <tt>TcpCommunicationSpi</tt> is default communication SPI which uses
 * TCP/IP protocol and Java NIO to communicate with other nodes.
 */

翻译 ：TcpCommunicationSpi 是默认的通信 SPI，使用 TCP/IP 协议和 Java NIO 与其他节点通信。

✅ 关键点：

• 它是 Ignite 集群中节点间通信的底层引擎。
• 使用 TCP 长连接 + Java NIO（非阻塞 I/O） 实现高性能、可靠的数据传输。
• 所有消息（缓存更新、计算任务、事务、心跳等）都走这个通道。

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🌐 二、节点发现与属性注入

 * This SPI adds {@link #ATTR_ADDRS} and {@link #ATTR_PORT} local node attributes...

翻译 ：该 SPI 会向本地节点添加两个属性：IP 地址列表（ATTR_ADDRS）和端口（ATTR_PORT），其他节点可以通过 ClusterNode.attributes() 获取。

✅ 作用：

• 其他节点通过 Discovery SPI（如 TcpDiscoverySpi）发现新节点时，能知道它监听的 IP 和端口。
• 实现自动连接，无需手动配置每个节点的地址。

📌 示例：

for (ClusterNode node : ignite.cluster().nodes()) {
    String ip = node.attribute(TcpCommunicationSpi.ATTR_ADDRS);
    int port = node.attribute(TcpCommunicationSpi.ATTR_PORT);
    System.out.println("Node: " + ip + ":" + port);
}

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🔌 三、端口绑定与自动递增

 * At startup, this SPI tries to start listening to local port specified by setLocalPort(int).
 * If local port is occupied, then SPI will automatically increment the port number...
 * setLocalPortRange(int) controls maximum number of ports that SPI will try before it fails.

翻译 ：启动时尝试绑定指定端口，如果被占用，则自动 +1 尝试，最多尝试 localPortRange 次。

✅ 设计目的：

• 支持单机多节点部署（比如开发测试或容器环境）。
• 无需手动为每个节点分配不同端口。

📌 示例：

commSpi.setLocalPort(47100);           // 起始端口
commSpi.setLocalPortRange(100);        // 最多尝试 100 个端口（47100~47199）

⚠️ 生产建议：固定端口范围，便于防火墙策略和运维监控。

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🔁 四、连接缓存与空闲超时

 * This SPI caches connections to remote nodes... idle connections are kept active for DFLT_IDLE_CONN_TIMEOUT...
 * Use setIdleConnectionTimeout(long) to configure.

翻译：SPI 会缓存到远程节点的连接，默认空闲一段时间后关闭（默认 60 秒）。

✅ 为什么这么做？

• 避免频繁建立/断开 TCP 连接（开销大）。
• 但也不能无限保持连接（浪费资源）。

📌 建议：

• 高并发场景：可适当增大超时时间（如 300 秒），减少连接重建。
• 资源紧张环境：可减小超时，及时释放资源。

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🚨 五、故障检测机制（Failure Detection）

这是最重要的一段！

 * Configuration defaults... are chosen to make possible for communication SPI work reliably...
 * but this has made failure detection time worse.

翻译：默认配置为了"稳定运行"而牺牲了"故障检测速度"。

1. 推荐方式：使用 failureDetectionTimeout

 * It's highly recommended to do this using IgniteConfiguration.setFailureDetectionTimeout(long)

• 这是一个高层超时设置 ，会自动影响底层多个参数：
  • 连接超时（connectTimeout）
  • 最大重连超时（maxConnectTimeout）
  • 重连次数（reconnectCount）

📌 示例：

IgniteConfiguration cfg = new IgniteConfiguration();
cfg.setFailureDetectionTimeout(10_000); // 10秒内检测失败

✅ 最佳实践 ：优先设置 failureDetectionTimeout，不要手动设置底层参数。

2. 高级调优（不推荐）

 * If advanced settings are required... various TcpCommunicationSpi parameters may be used.

• 只有在 failureDetectionTimeout 不够用时才手动调这些：
  • setConnectTimeout(2000)
  • setMaxConnectTimeout(60000)
  • setReconnectCount(10)

⚠️ 警告：手动设置这些参数会覆盖 failureDetectionTimeout 的自动计算！

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⚙️ 六、配置参数详解（Optional）

文档列出了大量可选参数，我们分类总结：

类别	参数	建议
网络地址	setLocalAddress()	多网卡时必须设置
端口	setLocalPort(), setLocalPortRange()	生产建议固定范围
连接管理	setConnectionsPerNode(2)	提升并发吞吐
性能优化	setTcpNoDelay(true)	禁用 Nagle，降低小消息延迟
	setSocketReceiveBuffer(512*1024)	增大缓冲区提升吞吐
	setDirectBuffer(true)	使用堆外内存减少 GC
NIO 调优	setSelectorsCount(4)	NIO 选择器线程数（通常 = CPU 核数）
消息控制	setMessageQueueLimit(0)	0 表示无限制（防丢包）
	setAckSendThreshold(32)	每 32 条消息发一次 ACK，减少网络开销
安全	setSharedMemoryPort(-1)	生产环境禁用共享内存

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🛠️ 七、Java 和 Spring 配置示例

✅ Java 配置

TcpCommunicationSpi commSpi = new TcpCommunicationSpi();
commSpi.setLocalPort(4321); // 覆盖默认端口

IgniteConfiguration cfg = new IgniteConfiguration();
cfg.setCommunicationSpi(commSpi);

Ignition.start(cfg);

💡 注意：只有需要覆盖默认值时才需要显式配置，否则用默认即可。

✅ Spring XML 配置

<bean id="grid.cfg" class="org.apache.ignite.configuration.IgniteConfiguration">
    <property name="communicationSpi">
        <bean class="org.apache.ignite.spi.communication.tcp.TcpCommunicationSpi">
            <property name="localPort" value="4321"/>
        </bean>
    </property>
</bean>

📌 Spring 用户可以通过 XML 统一管理配置。

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📌 八、关键总结与最佳实践

项目	建议
是否必须配置	❌ 否，有合理的默认值
生产环境必须设置	✅ localAddress, localPort, failureDetectionTimeout
性能调优重点	✅ tcpNoDelay=true, connectionsPerNode=2, socketBuffer=512K+
故障检测	✅ 优先使用 failureDetectionTimeout
避免手动设置	❌ connectTimeout, maxConnectTimeout, reconnectCount（除非高级需求）
单机多节点	✅ 利用 localPortRange 自动递增
监控	✅ 使用 commSpi.getMetrics() 查看连接、吞吐、延迟

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🎯 一句话理解全文

TcpCommunicationSpi 是 Ignite 的"神经网络"：

• 它自动建立 TCP 连接，缓存连接，处理消息收发。
• 默认配置追求"稳定"，但故障检测较慢。
• 生产环境应通过 failureDetectionTimeout 统一调优，并适当优化缓冲区和连接数。
• 你不需要手动管理连接，但需要理解它的行为来避免性能瓶颈。

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