使用Akka.net开发第一个分布式应用
既然這個系列的主題是”基于消息的架構模型演變“,少不了說說Actor模型。Akka.net是一個基于Actor模型的分布式框架。如果你對分布式應用還非常陌生,當別人在談”分布式“、”云計算“等名詞時你感到茫然,那么本篇文章將帶你進行一次分布式開發之旅。
一、什么是Actor模型
Actor模型由Carl Hewitt于上世紀70年代早期提出并在Erlang語言中得到了廣泛應用,目的是為了解決分布式編程中一系列問題。其主要特點如下:
系統由Actor構成
Actor之間完全獨立
消息傳遞是非阻塞和異步的
所有消息發送都是并行的
在Actor模型中Everything is an Actor。為什么感覺忽悠又開始了。。。
如果你看過了我寫的”基于消息的架構演變“系列,你就會發現軟件系統從觀察者模式到事件然后再到消息,經過了不斷的抽象。當軟件通過消息來交互的時候再沒有了直接引用,沒有了耦合,所有的一切都變成了異步和并行。這時候再加上分布式支持,云計算也就變成了可能。
二、什么是Akka.net
Akka是一個基于scala語言的Actor模型庫,旨在構建一套高并發、分布式、自動容錯、消息驅動應用的工具集。Akka.net則是C#寫的Akka版本,并且有很友好的F#Api接口。git地址:https://github.com/akkadotnet/akka.net
出自微軟研究院的另一個Actor模型庫:Orleans。此項目旨在提供分布式、高伸縮性的云計算框架。git地址:https://github.com/dotnet/orleans,我隨后將寫關于orleans的入門文章,請關注。
三、響應式宣言
說到Akka.net不得不提到響應式宣言。隨著互聯網和軟件行業的發展,早先的軟件架構已經不適應社會發展的需求。軟件系統的架構應該具備:彈性、松耦合、可伸縮性,更加容易開發和維護,發生錯誤時能夠自我容錯。所以響應式系統的概念隨之而來:
Responsive:The system responds in a timely manner if at all possible(系統應盡可能的及時響應)
Resilient: The system stays responsive in the face of failure(系統在發生錯誤時任然能夠及時響應)
Elastic: The system stays responsive under varying workload(系統在各種負載之下都能及時響應)
Message Driven: Reactive Systems rely on asynchronous message-passing to establish a boundary between components that ensures loose coupling, isolation, location transparency, and provides the means to delegate errors as messages.(反應式系統依賴于異步消息組件之間建立邊界確保松耦合、隔離、位置透明并提供委托錯誤消息的手段,這句翻譯的有點不夠準確)
之所以要提到這個宣言是因為Akka.net正是這樣一個能夠幫你建立響應式系統的框架。
四、從HelloWorld開始
1、新建一個Console Application
2、從Nuget中安裝Akka
3、新建一個GreetMessage類來通知Actor
public? class? GreetingMessage { }
重點來了,既然在Akka.net中一切都是Actor,那么我們想要輸出一個”Hello world”也需要通過一個Actor來完成。新建GreetingActor類:
正如代碼所示:當Actor收到GreetMessage消息時,輸出”Hello World”。
4、在Main方法中發送消息
static? void? Main( string [] args) { ???? // Create a new actor system (a container for your actors) ???? var? system = ActorSystem.Create( "MySystem" ); ???? // Create your actor and get a reference to it. ???? var? greeter = system.ActorOf<GreetingActor>( "greeter" ); ???? // Send a message to the actor ???? greeter.Tell( new? GreetingMessage()); ???? Console.ReadLine(); }一個ActorSystem是一組Actor的容器。
var?greeter = system.ActorOf<GreetingActor>("greeter");
創建了一個名為"greeter”的Actor。
greeter.Tell(new?GreetingMessage());向greeter這個Actor發送GreetMessage消息。
Ctrl+F5跑起來看看:
這個例子雖然和簡單,但是向大家展示了Akka.net中如何使用消息和Actor。
五、開發一個分布式的HelloWorld
這個HelloWorld它的NB之處在于它不是一個簡單的HelloWorld,他是一個分布式的HelloWorld。。。
既然是分布式,我們需要建立兩個Console Application分別部署在云端和本地,另外新建一個Class liabrary項目用來放公用的message等類型。
這次Client和Server兩個項目都需要從Nuget中安裝Akka.Remote用來遠程通信。
先從Client端開始說起:
1、既然涉及到了遠程通信,免不了要配置本地的地址,通信協議,端口等信息。所有的這些配置都可以配置到web.config中。Akka.net使用HOCON(Human-Optimized Config Object Notation)的格式來配置,為了簡單期間,我們將這個配置直接寫到代碼里-其實內容跟寫web.config是一樣的。
var? config = ConfigurationFactory.ParseString( @" akka {? ???? actor { ???????? provider = ""Akka.Remote.RemoteActorRefProvider, Akka.Remote"" ???? } ???? remote { ???????? helios.tcp { ???????????? transport-class = ""Akka.Remote.Transport.Helios.HeliosTcpTransport, Akka.Remote"" ???????????? applied-adapters = [] ???????????? transport-protocol = tcp ???????????? port = 0 ???????????? hostname = localhost ???????? } ???? } }");
你可以看到這個配置描述了遠程通信的provider、使用了helios來做TCP通信,另外定義了client的hostname,端口號等。
2、定義Client端的ActorSystem,并向遠程發送消息
using? ( var? system = ActorSystem.Create( "MyClient" , config)) ???? { ???????? var? greeting = system.ActorSelection( "akka.tcp://MyServer@localhost:8081/user/Greeting" ); ???????? while? ( true ) ???????? { ???????????? var? input = Console.ReadLine(); ???????????? if? (input.Equals( "sayHello" )) ???????????? { ???????????????? greeting.Tell( new? GreetingMessage()); ???????????? } ???????? } ???? }這次的重點在于創建Actor是通過system.ActorSelection方法來實現,因為此Actor在云端,我們沒有通過引用云端的程序集,而是通過云端的Actor地址akka.tcp://MyServer@localhost:8081/user/Greeting來訪問GreetingActor。MyServer是云端的ActorSystem名稱,localhost:8081是云端的地址和ip,由于我們在本地模擬,所以任然為localhost。user/Greeting表示我們要選取名稱為Greeting的Actor。
當用戶在client端輸入"sayHello"之后,會向GreetingActor發送一個GreetingMessage的消息。
3、Server端的配置
var? config = ConfigurationFactory.ParseString( @" akka {? ???? actor { ???????? provider = ""Akka.Remote.RemoteActorRefProvider, Akka.Remote"" ???? } ???? remote { ???????? helios.tcp { ???????????? transport-class = ""Akka.Remote.Transport.Helios.HeliosTcpTransport, Akka.Remote"" ???????????? applied-adapters = [] ???????????? transport-protocol = tcp ???????????? port = 8081 ???????????? hostname = localhost ???????? } ???? } } " );
Server端的配置跟Client端大同小異,只是擁有不同的端口號,如果部署在云端,應該輸入云端的ip。
4、Server端的ActorSystem
using? ( var? system = ActorSystem.Create( "MyServer" , config)) ?? { ?????? system.ActorOf<GreetingActor>( "Greeting" ); ?????? Console.ReadLine();??}
這個代碼很簡單,跟第一個例子中的代碼有點相似。
5、Server端的GreetingActor幾乎跟第一個例子一樣,不同之處在于使用了IHandle<TMessage>接口,這樣顯得Actor職責更加清晰,Actor能夠處理哪些消息一目了然。
public? class? GreetingActor:TypedActor,IHandle<GreetingMessage> { ???? public? void? Handle(GreetingMessage message) ???? { ???????? Console.WriteLine( "Hello world!" ); ???? } }
6、運行
在解決方案中把Client和Server同時設置為啟動項
然后Ctrl+F5,在client中輸入"sayHello"之后,sever端會輸出Hello World。
六、Actor結構
Akka.net中的Actor是一個具有層級結構的模型,每個ActorSystem都有多個Actor構成,而每個父Actor又可以創建自己的子Actor,對應到業務處理過程中,不同的Actor可以模擬面向對象的結構來處理具體的工作。而這個過程又可以分布在不同的服務器上,從而構成了一套完整的分布式計算系統。
七、總結
本文提到的例子非常簡單,但是展示了Actor和基于消息通信的方式。Akka.net的強大之處在于它不僅像ESB那樣解決了消息的生產和消費,而且提供了Actor并行消費消息的策略和機制,他更多的強調如何讓大量的Actor之間協調工作,從而構建分布式和響應式的系統。
使用Akka.net還可以輕松實現CQRS,如果說DDD玩的是面向對象分析,那么Akka.net將為你解決剩下的技術細節。已經有人使用scala在Akka上進行這樣的嘗試ddd-leaven-akka,期待.net平臺下也有更好的應用讓我們進一步去學習和了解。
原文地址:http://www.cnblogs.com/richieyang/p/4945905.html
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的使用Akka.net开发第一个分布式应用的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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