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Apache Ignite 中事务的使用方式和机制

news 2025/7/23 5:24:56

这段内容讲的是 Apache Ignite 中事务的使用方式和机制，包括如何启用事务、执行事务、并发模式（Concurrency Mode）和隔离级别（Isolation Level）等。下面我用中文详细解释这段内容，帮助你更好地理解。

一、事务概述（Overview）

1. 启用事务支持

要在一个缓存中使用事务，必须在配置中将缓存的 原子性模式（atomicityMode） 设置为 TRANSACTIONAL。

CacheConfiguration<Integer, String> cfg = new CacheConfiguration<>("myCache");
cfg.setAtomicityMode(CacheAtomicityMode.TRANSACTIONAL);

只有设置为 TRANSACTIONAL 模式后，缓存才支持事务操作。
如果设置为 ATOMIC（默认），则不支持事务。

🔍 参考： Atomicity Mode（原子性模式） 决定了缓存是支持原子操作（ATOMIC）还是事务操作（TRANSACTIONAL）。

二、事务的执行（Executing Transactions）

Ignite 提供了基于 Key-Value API 的事务接口，可以让你手动控制事务的开始、提交和回滚。

示例代码：

Ignite ignite = Ignition.ignite();
IgniteCache<String, Integer> cache = ignite.cache("myCache");
IgniteTransactions transactions = ignite.transactions();try (Transaction tx = transactions.txStart()) {Integer hello = cache.get("Hello");if (hello == 1)cache.put("Hello", 11);cache.put("World", 22);tx.commit(); // 提交事务
}

说明：

使用 transactions.txStart() 启动一个事务。
所有在事务中的操作（如 get、put）都会被当作一个整体。
最后调用 tx.commit() 提交事务。如果发生异常，可以调用 tx.rollback() 回滚。
事务是 原子性的：要么全部成功，要么全部失败，不会出现部分更新。

三、并发模式（Concurrency Modes）

事务支持两种并发模式：

并发模式	描述
OPTIMISTIC（乐观）	在事务提交时检查是否有冲突。适用于并发冲突较少的场景。
PESSIMISTIC（悲观）	在事务访问数据时立即加锁，防止其他事务修改。适用于并发冲突较多的场景。

锁的获取时机：

OPTIMISTIC：在事务提交时检查冲突，不提前加锁。
PESSIMISTIC：在事务访问数据时就加锁，直到事务提交或回滚才释放。

⚠️ 注意： 如果使用 PESSIMISTIC 模式，事务会锁定相关数据，可能会影响拓扑变更（如添加/删除节点、销毁缓存等），详见之前的“拓扑变更限制”内容。

四、隔离级别（Isolation Levels）

隔离级别决定了多个事务之间如何相互“看到”彼此的操作。

Ignite 支持以下三种隔离级别：

隔离级别	描述
READ_COMMITTED	事务只能读取已经提交的数据。防止脏读。
REPEATABLE_READ	事务在执行期间多次读取同一数据，结果保持一致。防止脏读和不可重复读。
SERIALIZABLE	最严格的隔离级别。事务串行执行，防止脏读、不可重复读和幻读。

举例说明：

READ_COMMITTED：你读到的数据一定是其他事务已经提交的。
REPEATABLE_READ：你在事务中两次读同一个 key，结果是一样的。
SERIALIZABLE：所有事务串行执行，不会有并发问题，但性能最低。

五、并发模式 + 隔离级别的组合

Ignite 支持所有并发模式和隔离级别的组合，每种组合有不同的行为和一致性保证。

并发模式	隔离级别	行为特点
OPTIMISTIC	READ_COMMITTED	提交时检查冲突，只允许读已提交的数据
OPTIMISTIC	REPEATABLE_READ	提交时检查冲突，保证事务中多次读相同数据一致
OPTIMISTIC	SERIALIZABLE	提交时检查冲突，事务串行化执行
PESSIMISTIC	READ_COMMITTED	访问数据时加锁，只允许读已提交的数据
PESSIMISTIC	REPEATABLE_READ	访问数据时加锁，保证多次读相同数据一致
PESSIMISTIC	SERIALIZABLE	访问数据时加锁，事务串行执行

六、事务配置（Transaction Configuration）

你可以在 IgniteConfiguration 中对事务进行一些全局配置，比如设置事务超时时间：

<bean class="org.apache.ignite.configuration.IgniteConfiguration"><property name="transactionConfiguration"><bean class="org.apache.ignite.configuration.TransactionConfiguration"><!-- 设置事务在拓扑变更时的最大等待时间为20秒 --><property name="txTimeoutOnPartitionMapExchange" value="20000"/></bean></property>
</bean>

这个配置用于控制事务在分区映射交换（Partition Map Exchange）期间等待的最长时间。

七、总结表格

概念	说明
原子性模式	设置为 `TRANSACTIONAL` 才能使用事务
事务执行	使用 `txStart()` 开启事务，`commit()` 提交，`rollback()` 回滚
并发模式	OPTIMISTIC（乐观）和 PESSIMISTIC（悲观）
隔离级别	READ_COMMITTED、REPEATABLE_READ、SERIALIZABLE
锁机制	PESSIMISTIC 会立即加锁，OPTIMISTIC 在提交时检查冲突
拓扑限制	PESSIMISTIC 事务期间不能修改缓存拓扑
配置	可设置事务超时时间等参数