Akka: Введение

Open Access Quality Assurance & Related Software Development for Financial Markets Tel: +7 495 640 24 60 , +1 415 830 38 49 www.exactpro.com

AkkaВведение

Open Access Quality Assurance & Related Software Development for Financial Markets Tel: +7 495 640 2460, +1 415 830 38 49www.exactpro.com

Дата 21.02.2017 Автор Заводчиков Дмитрий

Определение

Акка - это open-source фреймворк, упрощающий написание

многопоточных и распределенных приложений.

• В основе лежит модель акторов.

• Создавался под влиянием популяризации Erlang.

http://www.lightbend.com/akka-five-year-anniversary

Проблема

Разделяемое состояние между потоками

Как решать?

synchronized, wait, notify, volatile, Atomics

ReentrantLock, Condition, CyclicBarrier, CountDownLatch

Collections.synchronized(), java.util.concurrent Collections

Thread, ExecutorService

Проблема

Обычно многопоточный код плохо масштабируется в зависимости от

количества ядер процессора (производительность растет нелинейно)

Как решать???

Универсального ответа нет

http://www.embedded.com/design/mcus-processors-and-socs/4006507/Putting-multicore-processing-in-context-Part-One

Взгляд программиста

Junior - многопоточность это сложно

Middle - многопоточность не страшно

Senior - многопоточность это вечная головная боль, корректный код

написать сложно, оптимизация еще сложнее

Junior Middle Senior

Акторы

Модель акторов - это модель многопоточных вычислений, в которой

актор является универсальным примитивом вычислений.

Зародилась в 70-80е годы XX века.

https://en.wikipedia.org/wiki/Actor_model

Базовые принципы

1. Система состоит из акторов - все активные классы являются

акторами

2. Акторы взаимодействуют между собой при помощи посылки

сообщений

http://blog.scottlogic.com/2014/08/15/using-akka-and-scala-to-render-a-mandelbrot-set.html

Актор может выполнять следующие действия в ответ на полученное

сообщение:

• Создавать другие акторы

• Отправлять сообщения другим акторам

• Изменять своё состояние, чтобы изменить свое поведение в

дальнейшем

Актор может изменять только своё состояние. Состояние других акторов

должно изменяться только через посылку сообщений, избегая

необходимости синхронизации доступа к данным.

Использование какого-либо общего состояния (как при традиционном

подходе) недопустимо.

Разработчики Akka позаботились о нас:

1. Не тратить время на проектирование архитектуры классов и

модели их взаимодействия (способ взаимодействия уже определен)

2. Не нужно думать о поддержке многопоточности (Актор исполняется

“как бы в одном потоке”)

3. Не нужно использовать различные примитивы синхронизации

4. Легко масштабируется (производительность растет практически

линейно)

5. Akka готовит нас к сервис-ориентированной архитектуре

Example 1 - создание актора

Actor API

ActorRef getSelf()

ActorRef getSender()

ExecutionContext getContext()

ActorRef

ActorRef - это объект позволяющий идентифицировать актор. Данный

объект может передаваться по сети, в случае если система

распределенная.

ActorRef содержит в себе ActorPath - своего рода почтовый адрес. Он

формируется из имен акторов с учетом иерархии.

Example 2 - инициализация актора

Example 3 - Остановка актора

Actor lifecycle

Посылка сообщений

Существует 2 правила:

1. At-most-once delivery (отсутствие гарантированной доставки)

2. Сообщения между 2 акторами доставляются в том порядке в

котором они отправлены

Example - паттерн наблюдатель

Actor Hierarchy

Акторы создаются в строго определенной иерархии.

Example 4 - иерархия акторов

Supervision

1. Продолжить выполнение подчиненного актора, без сброса

состояния

2. Перезапустить подчиненный актор, сброс состояния

3. Остановить подчиненный актор

4. Пробросить ошибку выше

Example 5 - Supervision

Конфигурирование

Akka содержит множество настроек:

• Уровень и подсистема для логирования

• Настройка типов mailbox и dispatcher

• Поддержка удаленного взаимодействия

• Способ сериализации сообщений

Example 6 - конфигурирование

Mailbox

Mailbox - это очередь, в которой хранятся полученные сообщения до тех

пор, пока не будут обработаны, или актор не будет остановлен. Обычно

каждый актор имеет свою собственную очередь, но бывают исключения,

когда очередь шарится между несколькими акторами.

Bounded vs Unbounded

Unbounded чуточку быстрее в общем случае, однако плохи тем, что в

случае спайка активности есть риск получить OutOfMemory.

В Bounded такого риска нет, но есть риск дедлока. Однако, появляется

возможность планировать capacity системы.

Ничего не мешает придумать собственный механизм Flow Control, тогда

мы можем воспользоваться преимуществами Unbounded очереди.

Правда, нужно подумать, куда именно в цепочке добавить такой

механизм.

Example 7 - настройка mailbox

Dispacther

Dispatcher - это движок, в котором происходит работа акторов, то есть

вызов метода onReceive.

Dispatсher можно задать как программно, так и через конфигурацию.

Второй вариант считается более предпочтительным.

Виды dispatcher

Dispatcher - дефолтный вариант

PinnedDispatcher - производительность (1 актор - 1 поток)

CallingThreadDispatcher - для тестирования

Виды dispatсher

Однако, ключевое – это не тип, а количество Dispatcher и привязка

акторов к конкретному dispatcher.

Рекомендуется для io-bounded операций использовать отдельный

Dispatcher, так как ожидание операций ввода-вывода и переключение

контекста потоков будет замедлять обработку других акторов в данном

Dispatcher.

Example 8 - настройка dispatcher

Полезные ссылки

http://doc.akka.io/docs/akka/2.4/java.html

https://en.wikipedia.org/wiki/Actor_model

https://github.com/dzavodchikov/AkkaExamples

https://www.manning.com/books/akka-in-action

http://doc.akka.io/docs/akka/current/scala/howto.html

Спасибо

exactpro_llc

exactpro

#exactpro exactpro

exactpro

Вопросы и ответы

exactpro в социальных сетях

Akka: Введение

Technology

Le Akka Ski Tracer

Akka Unit Testing

Akka Actor presentation

Akka Exhibitions Amsterdam

Akka Stream 1.0

jasmin akka 1.pdf

DDDing with Akka Persistence - Scalacampscalacamp.pl/data/akka-persistence-scalacamp.pdf · DDDing with Akka Persistence!! Konrad 'ktoso' Malawski! GeeCON 2014 @ Kraków, PL Konrad

Fast Track to Akka

Akka Bava Ekkada

AKKA Technologies AKKA Technologies développe de multiples ...images.autodesk.com/emea_s_main/files/akka_technologies.pdf · AKKA Technologies s’est aussi servi de Showcase pour

Akka-Streams in Production

Autortiesîbu Svarîgâkie AKKA/LAA sasniegumi samits un ...nizâcijai AKKA/LAA bija trîspadsmitais darbîbas gads, kopâ ar AKKA gadiem — piecpadsmitais darbîbas gads un ceturtais

Projekt Akka – användbara

MAdu akka 1

Akka framework

Akka Jan-Feb 2015

Akka y Scala...8 vms java+Akka+Scala+Kafka+Akka Streams Descubriendo Akka y Scala Cómo lo estamos usando Reescritura MyQtt de C+Python Scala→ - Implementación OpenSource MQTT -

Akka Fundamentals

Eresha akka

Akka basics