Akka边学边写（2）-- Echo Server

EchoServer

上篇文章里，我们用Akka写了一个简单的HelloWorld例子，对Akka（以及Actor模式）有了初步的认识。本文将用Akka写一个EchoServer，看看在Actor的世界里，如何使用TCP协议。

Github项目

照例，EchoServer的代码被放在了Github上。EchoServer比HelloWorld稍微复杂一点，一共有三个类，如下图所示：

Main

这次先从主类入手：

main()方法的第一行创建了一个Actor系统，名字为mySystem。接下来的四行代码，请看下面的详细解释。

TCP Manager

Akka将整个TCP层抽象为一个Actor，这个Actor就是TCP Manager。在main()方法的第二行代码里，我们给Actor系统添加了一个TCP Manager，并和它的经纪人取得了联系：

ActorRef tcpManager = Tcp.get(mySystem).getManager();

现在我们的Actor系统看起来是这样：

Props

Props应该是Properties的缩写，它的作用是告诉Actor系统如何创建一个Actor。Props提供了四个工厂方法来创建Props实例，如下所示：

public static Props create(Class<?> type, Object[] os)
public static <T extends Actor> Props create(Class<T> type, Creator<T> crtr)
public static <T extends Actor> Props create(Creator<T> crtr)
public static Props create(Class<?> type, Seq<Object> seq)

main()方法的第三行使用了上面的第一个工厂方法，这个工厂方法有两个参数：一个Class，和一个数组（实际上是 vararg）。第一个参数表示Actor的class，第二个参数是传递给Actor构造函数的参数。这样，Actor系统就知道如何根据Props创建（用反射调用构造函数）一个Actor实例。main()方法的第四行创建了一个Accepter，起名为accepter。Accepter需要用到tcpManager，这也是我们将tcpManager当做第二个参数传递给Props.create()方法的缘故。现在Actor系统变成了下面这样（我用虚线箭头来表示Actor之间的依赖关系）：

main()方法的第五行给accepter发了一个消息：整数12345。告诉它绑定端口12345，开始监听TCP连接，准备echo服务。

Accepter

Accepter负责监听端口，然后把收到的tcp连接交给Handler去处理。Accepter稍微有点复杂，下面是全部代码：

构造函数是为了建立对tcpManager的依赖，下面详细介绍onReceive()方法：

如果收到的消息是Integer类型（port），我们给tcpManager发送绑定消息，通知它绑定某个端口。
如果tcpManager成功绑定端口，它会回应已绑定消息（Bound）。
否则，回应绑定失败消息（CommandFailed），accepter通过调用getContext().stop()方法结束自己。
成功绑定端口后，如果有连接到达，则会收到Connected消息。accepter通过调用getContext().actorOf()创建一个Handler，然后把它注册给tcpManager。之后tcpManager就会把与这个连接相关的消息发给handler，换句话说，这个连接被handler接管。

Actor之间的父子关系

在Actor系统内部，Actor们之间并不是只有简单的依赖（或引用）关系，而是可以形成父子关系：Actor可以创建子Actor，然后把子任务分配给它们去处理。一个Actor的Children是通过它的context来管理的，上面代码中，accepter通过getContext()来获得它自己的context，然后通过调用context的actorOf()方法创建子Actor。假设现在有两个客户端连接到了我们的echo服务器，那么整个Actor系统将是下面这样（Actor系统内的实线箭头表示父子关系）：

Handler

最后一个类是Handler，它比较简单，代码如下所示：

Handler只处理两种消息：

Received消息告诉handler有消息到达，因为是echo服务器，所以并不关心到达的消息里面是什么内容。getSender()方法可以得到消息的发送者，也就是tcpManager。然后给tcpManager发一条Write消息，告诉它把数据原封不动的写回给客户端。
ConnectionClosed告诉handler连接已经断开，handler通过调用context的stop()方法结束自己短暂的生命。

测试EchoServer

启动EchoServer，然后可以通过telnet命令进行测试，这里就不详细说明了。

结论

要想用Akka写一个echo服务器，还是挺难的，需要了解Akka的很多方面。但是相对于Socket，或者NIO来说，Akka版的echo服务器显然更简单。