一、Akka简介
1、基本介绍
Akka基于Actor模型,提供了一个用于构建可扩展的(Scalable)、弹性的(Resilient)、快速响应的(Responsive)应用程序的平台。
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。
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:
- 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
- 提供了异步非阻塞的、高性能的事件驱动编程模型
- 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Actor。
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。
- 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。
二、RPC项目搭建
1、需求
目前大多数的分布式架构底层通信都是通过RPC实现的,RPC框架非常多,比如前我们学过的Hadoop项目的RPC通信框架,但是Hadoop在设计之初就是为了运行长达数小时的批量而设计的,在某些极端的情况下,任务提交的延迟很高,所有Hadoop的RPC显得有些笨重。
Spark 的RPC是通过Akka类库实现的,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。
2、架构图
3、代码实现
首先maven构建如下:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<groupId>com.scala</groupId>
<artifactId>my_rpc</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
<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>${scala.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.typesafe.akka</groupId>
<artifactId>akka-actor_2.10</artifactId>
<version>2.3.14</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.typesafe.akka</groupId>
<artifactId>akka-remote_2.10</artifactId>
<version>2.3.14</version>
</dependency>
</dependencies>
<build>
<!--源码包-->
<sourceDirectory>src/main/scala</sourceDirectory>
<testSourceDirectory>src/test/scala</testSourceDirectory>
<plugins>
<plugin>
<groupId>net.alchim31.maven</groupId>
<artifactId>scala-maven-plugin</artifactId>
<version>3.2.2</version>
<executions>
<execution>
<goals>
<goal>compile</goal>
<goal>testCompile</goal>
</goals>
<configuration>
<args>
<arg>-make:transitive</arg>
<arg>-dependencyfile</arg>
<arg>${project.build.directory}/.scala_dependencies</arg>
</args>
</configuration>
</execution>
</executions>
</plugin>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<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>com.scala.rpc.Worker</mainClass>
</transformer>
</transformers>
</configuration>
</execution>
</executions>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>
然后Master如下:
class Master extends Actor{
println("constructor invoked")
override def preStart(): Unit = {
println("preStart invoked")
}
// 用于接收消息
override def receive: Receive = {
case "connect" => {
println("a client connected")
sender ! "reply"
}
case "hello" => {
println("hello")
}
}
}
object Master {
def main(args: Array[String]) {
val host = args(0)
val port = args(1).toInt
// 准备配置
val configStr =
s"""
|akka.actor.provider = "akka.remote.RemoteActorRefProvider"
|akka.remote.netty.tcp.hostname = "$host"
|akka.remote.netty.tcp.port = "$port"
""".stripMargin
val config = ConfigFactory.parseString(configStr)
//ActorSystem老大,辅助创建和监控下面的Actor,他是单例的
val actorSystem = ActorSystem("MasterSystem", config)
//创建Actor, 起个名字
val master = actorSystem.actorOf(Props[Master], "Master")//Master主构造器会执行
master ! "hello" //发送信息
actorSystem.awaitTermination() //让进程等待着, 先别结束
}
}
Worker如下:
class Worker(val masterHost: String, val masterPort: Int) extends Actor{
var master : ActorSelection = _
//建立连接
override def preStart(): Unit = {
//在master启动时会打印下面的那个协议, 可以先用这个做一个标志, 连接哪个master
//继承actor后会有一个context, 可以通过它来连接
//需要有/user, Master要和master那边创建的名字保持一致(val master = actorSystem.actorOf(Props[Master], "Master"))
master = context.actorSelection(s"akka.tcp://MasterSystem@$masterHost:$masterPort/user/Master")
master ! "connect"
}
override def receive: Receive = {
case "reply" => {
println("a reply form master")
}
}
}
object Worker {
def main(args: Array[String]) {
val host = args(0)
val port = args(1).toInt
val masterHost = args(2)
val masterPort = args(3).toInt
// 准备配置
val configStr =
s"""
|akka.actor.provider = "akka.remote.RemoteActorRefProvider"
|akka.remote.netty.tcp.hostname = "$host"
|akka.remote.netty.tcp.port = "$port"
""".stripMargin
val config = ConfigFactory.parseString(configStr)
//ActorSystem老大,辅助创建和监控下面的Actor,他是单例的
val actorSystem = ActorSystem("WorkerSystem", config)
actorSystem.actorOf(Props(new Worker(masterHost, masterPort)), "Worker")
actorSystem.awaitTermination()
}
}