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走進 Akka.NET

官方文件:https://getakka.net/index.html

官網:https://petabridge.com/

 

一、Akka.NET 是什麼?

Akka 是一個構建高併發、分散式和彈性訊息驅動的工具包。Akka.NET 是 Akka 的一個 .NET 的移植庫。

Akka.NET 內部都是 Actor 構成的,Actor 是一個狀態、行為、郵箱、子節點和監視者策略構成的容器。

 

二、Akka.NET 的一些基礎模組

Akka - 核心 Actor 庫
Akka.Remote - 跨節點 Actor 部署/通訊
Akka.Cluster - 彈性 Actor 網路(HA)
Akka.Persistence - 事件源, 持久化 Actor 狀態 & 恢復
Akka.Streams - 流式工作流
Akka.Cluster.Tools - 叢集單例, 分散式釋出/訂閱
Akka.Cluster.Sharding - 持久化狀態分割槽
Akka.DData - 最終一直的資料複製

 

三、Akka.NET 的架構

 

如圖所示,一個 akka 系統有一個跟節點 root,然後 root 有2個子節點,user 和 system ,你定義的 actor 都在 user 下,system 下都是系統定義的

 

四、Akka.NET 傳送訊息的規則

  • 最多一次交付

  • 每個配對的傳送者、接收者對訊息保持排序。

 

五、基礎 Actor 型別

  • ReceiverActor:如果使用這個型別的 Actor 為基類,使用 Receive<T>(msg=>{}); 來接收訊息
  • UntypedActor:如果使用這個型別的 Actor 為基類,需要重寫 OnReceive(object message) 方法,然後區分 message 型別

 

六、使用 Akka.NET

  • 普通模式

因為 Helloworld 的例子太多了,官網也有,這裡直接略過。

程式碼在這裡  

程式碼裡有些特殊情況的處理沒寫,這裡簡單說一下

比如 sender 傳送給了 receiver 一個訊息,但是 receiver 還有些事情沒有準備好,比如傳送來一個訊息,但是可能需要先登入,那就先快取下來,等辦完事再處理

流程是:先 Stash 訊息,開啟 Scheduler ,傳送 GetToken 訊息,token 獲取成功返回 GetTokenSuccess 訊息,取消 Scheduler ,變成 Redy 狀態,正常處理訊息

public ReceiveActor()
{
        private ICancelable _cancel;

        public ReceiveActor()
        {
            Receive<TestMsg>(msg =>
            {
                Stash.Stash();
            });

            Receive<GetToken>(msg =>
            {
                GetTokenProcess();
            }

            Receive<GetTokenSuccess>(msg =>
            {
                _cancel?.Cancel();
                _cancel = null;

                Become(Ready);
            });

            if (_cancel == null)
            {
                _cancel = Context.System.Scheduler.ScheduleTellRepeatedlyCancelable(TimeSpan.Zero, TimeSpan.FromSeconds(10), Self, new GetToken(), Self);
            }
        }

        private void Ready()
        {
            Receive<TestMsg>(msg =>
            {
                //Todo
            });

            Stash.UnstashAll();
        }

        private void GetTokenProcess()
        {
            var tokenActor = Context.ActorOf(Props.Create(() => new TokenActor("url")));
            tokenActor.Ask<GetTokenSuccess>(new GetToken
            {
                Token = "",
            }).ContinueWith(tr =>
            {
                if (tr.IsCanceled || tr.IsFaulted)
                {
                    return new GetTokenSuccess();
                }

                return tr.Result;
            }).PipeTo(Self);
        }

        public class GetToken
        {
            public string Token { get; set; }
        }
}

 

 

  • Router

Actor 內部其實是單執行緒的處理訊息的,但是用了 Router 可以把訊息分出去給多個節點處理,這裡分為2種模式,group 和 pool

先來看 group 配置

akka {
   actor{
      provider = cluster
      deployment {
        /api/myClusterGroupRouter {
          router = broadcast-group # routing strategy
          routees.paths = ["/user/api"] # path of routee on each node
          nr-of-instances = 3 # max number of total routees
          cluster {
             enabled = on
             allow-local-routees = on
             use-role = crawler
          }
        }
      }
   }
}

 

 如圖看到在 89節點上註冊了 90 和 91 節點的 Routees

 

pool 模式

akka {
   actor{
      provider = cluster
      deployment {
        /api/myClusterPoolRouter {
          router = round-robin-pool # routing strategy
          nr-of-instances = 10 # max number of total routees
          cluster {
             enabled = on
             allow-local-routees = on
             use-role = crawler
             max-nr-of-instances-per-node = 1
          }
        }
      }
   }
}

這種模式其實是在 90 和 91 的節點上分別註冊了 89 的 routee,89上是akka.tcp://[email protected]:90/remote/akka/tcp/localhost:89/$a 和 akka.tcp://[email protected]:91/remote/akka/tcp/localhost:89/$a

 具體程式碼在這裡 

  • Shard

用邏輯 id 聯絡,不關心叢集中的物理位置或管理他們的建立,可以 rebalance (消耗資源比較大,只有差異比較大的時候才會,預設 rebalance-threshold = 10,shard 數量設定為叢集節點最大數量的10倍,shard 數量太大消耗大)

整個 ActorSystem 中只能有一個Codinator,在最老的節點上,因為最老的節點被認為是安全的。

如圖所示整個系統分為了 Coordinator ,Shard region(typeName), Shard,Entity 部分,節點的路徑是  /user/sharding/<typeName>/<shardId>/<entityId> 和普通的路徑 /user/<actorName> 不一樣

這裡使用了 Persistent ,每種資料庫的配置完全不同,我是 Redis 的配置,建議使用即時更新的資料庫,不更新的很可能是棄用的,比如 mysql。

具體程式碼在這裡

這裡需要注意的是:

  1. 只能有一個 Lighthourse —— 否在爆 ID 13 error
  2. 建立 ActorSystem 的時候後邊加上 _config.WithFallback(ClusterClientReceptionist.DefaultConfig()).WithFallback(DistributedPubSub.DefaultConfig()); —— 否在爆 ID 9 error
  • 區別

Shard 看著好像也能處理 Router 的問題,但這裡又有些區別,此處摘自官方文件,用的自動翻譯,請自行理解下:

在一致的雜湊場景中,整個金鑰空間被拼接在我們在路由器配置中定義的參與者數量之間。這究竟意味著什麼?單個參與者例項負責處理整個範圍的金鑰。例如:假設在一個一致的雜湊路由器後面,我們有一個數字1-100的金鑰空間,在5個參與者之間平均共享。這意味著,第一個參與者將負責處理ID為1-20、第二個參與者21-40、第三個參與者41-60等的所有訊息。如果您的目標是每個識別符號有一個唯一的參與者,那麼對於您的情況來說,這不是一個有效的場景。在叢集分片場景的另一邊,每個實體(這就是我們如何引用分片參與者)由對(ShardId,EntityId)標識。它是1-1關係,因此用同一對標識的訊息保證總是路由到相同的單個實體。 另一個區別是靈活性。一致的雜湊路由器幾乎是靜態的,在您想要調整叢集大小的情況下,它們不能很好地工作。你記得以前提到過的拼接鍵空間的概念嗎?想象一下,一旦我們改變分配給它的參與者/節點的實際數量,它將如何工作。當然,這些關鍵範圍也必須改變。因此,在叢集大小調整之後,以前處理ID為1-20的訊息的演員現在可以處理不同的範圍(即,1-15)。這稱為“分割槽切換”。當使用叢集切分時,我們的參與者將能夠隨著叢集大小的改變遷移到其他節點,即使在叢集大小改變時,也能夠保持訊息id和分割實體之間的關係。

 

七、總結

除了 stream 沒研究,其他的多少都看了一點,因為我沒有使用 stream 的場景,其他發現 Helloworld 的入門真的沒什麼用,只是讓你理解 Actor 的開發的思想和模式,實際使用需要多看文件,一點點研究,還有就是官網的博文,再就是一些大神寫的例子,

這裡放幾個網址供大家學習

GitHub:

https://github.com/cgstevens/FileProcessor

https://github.com/Horusiath/AkkaDemos

https://github.com/petabridge/akkadotnet-code-samples

 

文件:

Streams:https://petabridge.com/blog/akkadotnet-11-cluster-streams/

Distributed Pub-Sub:https://petabridge.com/blog/distributed-pub-sub-intro-akkadotnet/

Shard:https://petabridge.com/blog/introduction-to-cluster-sharding-akkadotnet/

Shard:https://petabridge.com/blog/cluster-sharding-technical-overview-akkadotnet/

Petabridge.Cmd:https://petabridge.com/blog/petabridgecmd-release/

Moonitoring:https://github.com/petabridge/akka-monitoring

你是不是感覺很奇怪,沒有 Dashboard 呢,其實是有,但是收費,在這裡:https://phobos.petabridge.com/