Agrona Cookbook (实战手册)

概述

本文档提供了Agrona常用功能的实战示例和最佳实践。

核心示例

1. 创建高性能Agent

参见agents-idle-strategies.md中的详细示例。

2. 使用DirectBuffer进行零拷贝操作

参见direct-buffer.md中的消息编解码示例。

3. 配置合适的空闲策略

                // 超低延迟场景
                IdleStrategy lowLatency = new BusySpinIdleStrategy();

                // 通用场景
                IdleStrategy balanced = new BackoffIdleStrategy(
                    100,      // maxSpins
                    10,       // maxYields
                    1,        // minParkPeriodNs
                    1_000_000 // maxParkPeriodNs (1ms)
                );

                // 节能场景
                IdleStrategy lowPower = new SleepingIdleStrategy(1_000_000);
                

4. 使用并发集合

                // 创建队列
                final ManyToOneConcurrentArrayQueue<Message> queue =
                    new ManyToOneConcurrentArrayQueue<>(1024);

                // 生产者
                queue.offer(message);

                // 消费者
                final Message msg = queue.poll();
                if (msg != null)
                {
                    processMessage(msg);
                }
                

5. 实现复合Agent

                final Agent compositeAgent = new CompositeAgent(
                    "Pipeline",
                    new ReceiveAgent(),
                    new ProcessAgent(),
                    new SendAgent()
                );
                

性能优化技巧

1. 批量处理

                @Override
                public int doWork()
                {
                    int work = 0;
                    for (int i = 0; i < BATCH_SIZE; i++)
                    {
                        final Message msg = queue.poll();
                        if (msg == null) break;
                        processMessage(msg);
                        work++;
                    }
                    return work;
                }
                

2. 对象池

                // 使用对象池避免分配
                final ObjectPool<Message> pool = new ObjectPool<>(
                    Message::new,
                    1024
                );

                final Message msg = pool.acquire();
                try
                {
                    // 使用message
                }
                finally
                {
                    pool.release(msg);
                }
                

3. 内存对齐

                // 64字节对齐(缓存行大小)
                final ByteBuffer aligned =
                    BufferUtil.allocateDirectAligned(1024, 64);
                

监控和调试

1. 添加监控指标

                public class MonitoredAgent implements Agent
                {
                    private final AtomicLong workCount = new AtomicLong();

                    @Override
                    public int doWork() throws Exception
                    {
                        final int work = delegate.doWork();
                        workCount.addAndGet(work);
                        return work;
                    }

                    public long getWorkCount()
                    {
                        return workCount.get();
                    }
                }
                

2. 启用边界检查

开发环境:

                -Dagrona.disable.bounds.checks=false
                

生产环境(性能优化):

                -Dagrona.disable.bounds.checks=true
                

常见问题

Q: 如何选择队列类型?

• 多生产者单消费者: ManyToOneConcurrentArrayQueue
• 单生产者单消费者: OneToOneConcurrentArrayQueue
• 多生产者多消费者: ManyToManyConcurrentArrayQueue

Q: 如何避免内存泄漏?

                // 及时释放DirectByteBuffer
                IoUtil.unmap(byteBuffer);

                // 使用try-with-resources
                try (ResourceHolder holder = new ResourceHolder())
                {
                    // 使用资源
                }
                

Q: 如何优化GC?

1. 使用DirectBuffer避免堆分配
2. 使用对象池重用对象
3. 避免在关键路径创建对象
4. 使用原始类型集合

完整示例

参见其他专题文档了解完整的代码示例:

• agents-idle-strategies.md - Agent实现
• direct-buffer.md - 缓冲区操作
• concurrent.md - 并发集合使用
• data-structures.md - 数据结构应用

总结

Agrona提供了构建高性能系统所需的全部组件,关键是理解各组件的特性并正确使用。