Akka 使用系列之三: 层次结构

Akka 是使用用层次结构组织 Actors 的。

1. Akka 的系列层次结构

我们需要实现一个翻译模块,其功能是次结输入中文输出多国语言。我们可以让一个 Master Actor 负责接收外界输入,使用多个 Worker Actor 负责将输入翻译成特定语言,系列Master Actor 和 Worker Actor 之间是次结上下级层次关系。下图展示了这种层级结构。使用

具体代码实现如下所示。系列

class Master extends Actor with ActorLogging{      val english2chinese      = context.actorOf(Props[English2Chinese],次结"English2Chinese")     val english2cat          = context.actorOf(Props[English2Cat],"English2Cat")     def receive = {          case eng1:String =>{              english2chinese ! eng1             english2cat     ! eng1         }     } } class English2Chinese extends Actor with ActorLogging{      def receive = {          case eng:String => {              println("我翻译不出来!")         }     } } class English2Cat extends Actor with ActorLogging{      def receive = {          case eng:String =>{               println( "喵喵喵!")         }     } } object Main{      def main(args:Array[String])={          val sys = ActorSystem("system")         val master = sys.actorOf(Props[Master],"Master")         master ! "Hello,world!"     } } 

我们在 Master Actor 中使用 context.actorOf 实例化 English2Chinese 和 English2Cat,便可以在它们之间形成层次关系。使用这点通过它们的系列 actor 地址得到证实。

上面的次结 Actors 层次结构是我们程序里 Actor 的层次结构。这个层次结构是使用 Actor System 层次结构的一部分。Actor System 层次结构从根节点出来有两个子节点:UserGuardian 和 SystemGuardian。系列用户程序产生的次结所有 Actor 都在 UserGuardian 节点下,SystemGuardian 节点则包含系统中的一些 Actor,比如 deadLetterListener。如果一个 Actor 已经 stop 了,发送给这个 Actor 的消息就会被转送到 deadLetterListener。因此完整的源码下载 Actor 层次结构如下所示。

2. Akka 的容错机制

对于分布式系统来说,容错机制是很重要的指标。那么 Akka 是怎么实现容错的呢?Akka 的容错机制是基于层次结构: Akka 在 Actor 加一个监控策略,对其子 Actor 进行监控。下面的代码是给 Actor 加了一个监控策略,其监控策略内容:如果子 Actor 在运行过程中抛出 Exception,对该子 Actor 执行停止动作 (即停止该子 Actor)。

override val supervisorStrategy  = OneForOneStrategy(){      case _:Exception => Stop } 

Akka 的监控策略一共支持四种动作:Stop, Resume, Restart 和 Escalate。

Stop:子 Actor 停止。 Resume:子 Actor 忽略引发异常的消息,继续处理后续消息。 Restart:子 Actor 停止,重新初始化一个子 Actor 处理后续消息 Escalate:错误太严重,自己已经无法处理,将错误信息上报给父 Actor。

Akka 的监控策略分为两种。一种是 OneForOne。这种策略只对抛出 Exception 的子 Actor 执行相应动作。服务器托管还是拿上面的翻译模块做例子,我们加入一个 OneForOne 的 Stop 的监控策略。

class Master1 extends Actor with ActorLogging{    val english2Chinese=     context.actorOf(Props[English2Chinese1],"English2Chinese")   val english2Cat =    context.actorOf(Props[English2Cat1], "English2Cat")   override val supervisorStrategy    = OneForOneStrategy(){      case _:Exception => Stop   }   override def receive = {      case eng:String => {        english2Cat ! eng;       english2Chinese ! eng;      }   } } class English2Chinese1 extends Actor with ActorLogging{    override def receive = {      case eng:String => {        println("翻译不出来")     }   } } class English2Cat1 extends Actor with ActorLogging{    override def receive = {      case eng:String => {        throw new Exception("Exception in English2Cat1")     }   } } object hierarchy1 {    def main(args:Array[String])={      val system      = ActorSystem("system")     val master     = system.actorOf(Props[Master1],"Master")     master ! "Hello, world"     Thread.sleep(1000)     master ! "Hello, world"   } } 

运行这段代码,我们得到下面结果。从下面的结果,我们可以看出:***轮 English2Cat1 抛出了 Exception, English2Chinese1 正常工作;第二轮,English2Cat1 已经死了,English2Chinese1 也已经死亡了。这个结果说明监控策略已经将 MasterActor 的所有子 Actor 停止了。

另一种是 AllForOne。如果有子 Actor 抛出 Exception,这种监控策略对所有子 Actor 执行动作。

class Master2 extends Actor with ActorLogging{    val english2Chinese    = context.actorOf(Props[English2Chinese2],"English2Chinese")   val english2Cat        = context.actorOf(Props[English2Cat2], "English2Cat")   override val supervisorStrategy= AllForOneStrategy() {      case _: Exception => Stop   }   override def receive = {      case eng:String => {        english2Cat ! eng;       english2Chinese ! eng;      }   } } 

运行这段代码,我们得到下面结果。从下面的结果,我们可以看出:***轮 English2Cat1 抛出了 Exception, English2Chinese1 正常工作;第二轮,English2Cat1 已经死了,English2Chinese1 也已经死亡了。这个结果说明监控策略已经将 MasterActor 的所有子 Actor 停止了。

3. 总结

我们使用 Akka 开发并行程序时,可以使用层级结构组织 Actors。层次结构不仅比较符合人类直觉,还为容错提供了机制保障。

【本文为专栏作者“李立”的网站模板原创稿件,转载请通过获取联系和授权】

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