使用Akka实现一个简单的RPC框架(一)

1、Akka介绍
来自学习资料
Akka用Scala语言开发,基于Actor并发模型实现,Akka具有高可靠、高性能、可扩展等特点,使用Akka可以轻松实现分布式RPC功能。
Actor模型:在计算机科学领域,Actor模型是一个并行计算(Concurrent Computation)模型,它把actor作为并行计算的基本元素来对待:为响应一个接收到的消息,一个actor能够自己做出一些决策,如创建更多的actor,或发送更多的消息,或者确定如何去响应接收到的下一个消息。
这里写图片描述
Actor是Akka中最核心的概念,它是一个封装了状态和行为的对象,Actor之间可以通过交换消息的方式进行通信,每个Actor都有自己的收件箱(Mailbox)。通过Actor能够简化锁及线程管理,可以非常容易地开发出正确地并发程序和并行系统,Actor具有如下特性:

1.提供了一种高级抽象,能够简化在并发(Concurrency)/并行(Parallelism)应用场景下的编程开发
2.提供了异步非阻塞的、高性能的事件驱动编程模型
3.超级轻量级事件处理(每GB堆内存几百万Actor)

2、重要类介绍
1、ActorSystem
在Akka中,ActorSystem是一个重量级的结构,他需要分配多个线程,所以在实际应用中,ActorSystem通常是一个单例对象,我们可以使用这个ActorSystem创建很多
2、Actor
在Akka中,Actor负责通信,在Actor中有一些重要的生命周期方法。

1.preStart()方法:该方法在Actor对象构造方法执行后执行,整个Actor生命周期中仅执行一次。
receive()方法:该方法在Actor的preStart方法执行完成后执行,用于接收消息,会被反复执行。

2、使用akka实现一个简单啊rpc通讯框架(一)
这里先简单写个demo来感受使用akka进行通信
有个Master,一个Worker(或者多个,多个实例就行),创建Worker的时候会向Master发送一个消息,而Master接收到消息后又向Worker发送消息,Worker接收到消息后打印一句话。

创建maven项目,使用maven导包

<properties>
        <maven.compiler.source>1.7</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>1.7</maven.compiler.target>
        <encoding>UTF-8</encoding>
        <scala.version>2.10.6</scala.version>
        <scala.compat.version>2.10</scala.compat.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.scala-lang</groupId>
            <artifactId>scala-library</artifactId>
            <version>${scala.version}</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>com.typesafe.akka</groupId>
            <artifactId>akka-actor_2.10</artifactId>
            <version>2.3.14</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>com.typesafe.akka</groupId>
            <artifactId>akka-remote_2.10</artifactId>
            <version>2.3.14</version>
        </dependency>

    </dependencies>

    <build>
        <sourceDirectory>src/main/scala</sourceDirectory>
        <testSourceDirectory>src/test/scala</testSourceDirectory>
        <plugins>
            <plugin>
                <!--scala编译插件-->
                <groupId>net.alchim31.maven</groupId>
                <artifactId>scala-maven-plugin</artifactId>
                <version>3.2.2</version>
                <executions>
                    <execution>
                        <goals>
                            <goal>compile</goal>
                            <goal>testCompile</goal>
                        </goals>
                        <configuration>
                            <args>
                                <arg>-make:transitive</arg>
                                <arg>-dependencyfile</arg>
                                <arg>${project.build.directory}/.scala_dependencies</arg>
                            </args>
                        </configuration>
                    </execution>
                </executions>
            </plugin>

            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <!--用来打包的插件-->
                <artifactId>maven-shade-plugin</artifactId>
                <version>2.4.3</version>
                <executions>
                    <execution>
                        <phase>package</phase>
                        <goals>
                            <goal>shade</goal>
                        </goals>
                        <configuration>
                            <filters>
                                <filter>
                                    <artifact>*:*</artifact>
                                    <excludes>
                                        <exclude>META-INF/*.SF</exclude>
                                        <exclude>META-INF/*.DSA</exclude>
                                        <exclude>META-INF/*.RSA</exclude>
                                    </excludes>
                                </filter>
                            </filters>
                            <transformers>
                                <transformer implementation="org.apache.maven.plugins.shade.resource.AppendingTransformer">
                                    <resource>reference.conf</resource>
                                </transformer>
                                <transformer implementation="org.apache.maven.plugins.shade.resource.ManifestResourceTransformer">
                                    <mainClass></mainClass>
                                </transformer>
                            </transformers>
                        </configuration>
                    </execution>
                </executions>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

Master类

class Master extends Actor{

  println("创建Master对象...")

  //初始化方法
  override def preStart(): Unit = {
    println("Master初始化...")
  }

  //不停地接收消息
  override def receive: Receive = {
    case "connect" => {
      println("一个Worker连接了.....")
      //向发送者返回消息
      sender ! "reply"
    }
  }

}

object Master {
  def main(args: Array[String]): Unit = {

    //连接地址和端口号
    val host = args(0)
    val port = args(1).toInt
    val configStr =
      s"""
        |akka.actor.provider = "akka.remote.RemoteActorRefProvider"
        |akka.remote.netty.tcp.hostname = "$host"
        |akka.remote.netty.tcp.port = "$port"
      """.stripMargin
    //传入配置参数获取配置
    val config = ConfigFactory.parseString(configStr)
    //获取ActorSystem,指定名称和配置
    val masterSystem = ActorSystem("MasterSystem",config)
    //创建Actor
    val master = masterSystem.actorOf(Props(new Master),"master")
    //自己给自己发送给消息
//    master ! "connect"
    masterSystem.awaitTermination()
  }
}

Worker类

class Worker(val masterHost : String,val masterPort : Int) extends Actor{

  var master : ActorSelection =_

  println("创建Worker对象...")

  override def preStart(): Unit = {
    //与Master建立连接,拿到master引用
    master = context.actorSelection(s"akka.tcp://MasterSystem@$masterHost:$masterPort/user/master")
    //向Master发送消息
    master ! "connect"
  }

  override def receive: Receive = {
    case "reply" => {
      println("收到Master消息")
    }
  }
}

object Worker {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val host = args(0)
    val port = args(1).toInt
    val masterHost = args(2)
    val masterPort = args(3).toInt
    val configStr =
      s"""
         |akka.actor.provider = "akka.remote.RemoteActorRefProvider"
         |akka.remote.netty.tcp.hostname = "$host"
         |akka.remote.netty.tcp.port = "$port"
      """.stripMargin
    //传入配置参数获取配置
    val config = ConfigFactory.parseString(configStr)
    //获取ActorSystem,指定名称和配置
    val workerSystem = ActorSystem("WorkerSystem",config)
    //创建Actor
    val actor = workerSystem.actorOf(Props(new Worker(masterHost,masterPort)),"worker")
    workerSystem.awaitTermination()
  }
}

可以在本机直接运行,指定参数即可,不做演示了。
下面放到两台机器上运行

将项目打成jar包
pom.xml中指定主类,然后打包

<mainClass>cn.itcast.rpc.Master</mainClass>

这里写图片描述
将打成的jar包传到linux上(192.168.25.127),运行

[root@mini1 ~]# java -jar my-akka-2.0.jar 192.168.25.127 8888
[INFO] [11/29/2017 05:18:56.444] [main] [Remoting] Starting remoting
[INFO] [11/29/2017 05:18:56.600] [main] [Remoting] Remoting started; listening on addresses :[akka.tcp://MasterSystem@192.168.25.127:8888]
[INFO] [11/29/2017 05:18:56.600] [main] [Remoting] Remoting now listens on addresses: [akka.tcp://MasterSystem@192.168.25.127:8888]
创建Master对象...
Master初始化...

重新指定主类(Worker),打包(完全同上),打成的jar包就放到windows的D盘下
命令行输入

D:\>java -jar my-akka-2.0.jar 192.168.191.3 9999 192.168.25.127 8888
[INFO] [11/28/2017 21:23:36.483] [main] [Remoting] Starting remoting
[INFO] [11/28/2017 21:23:36.866] [main] [Remoting] Remoting started; listening on addresses :[akka.tcp://[email protected]:9999]
[INFO] [11/28/2017 21:23:36.870] [main] [Remoting] Remoting now listens on addresses: [akka.tcp://[email protected]:9999]
创建Worker对象...
收到Master消息

发现worker收到了master的消息

再看master,收到了worker的消息

...
[INFO] [11/28/2017 21:23:36.870] [main] [Remoting] Remoting now listens on addresses: [akka.tcp://WorkerSystem@192.168.191.3:9999]
创建Worker对象...
收到Master消息
一个Worker连接了.....

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