Spring与Akka的集成

CandelariaB 3年前
   <h2>概述</h2>    <p>近年来随着Spark的火热,Spark本身使用的开发语言Scala、用到的分布式内存文件系统Tachyon(现已更名为Alluxio)以及基于Actor并发编程模型的Akka。了解过Akka或者Actor的人应该知道,这的确是一个很不错的框架,按照Akka官网的描述——使用Akka使得构建强有力的并发与分布式应用将更加容易。由于历史原因,很多Web系统在开发分布式服务时首先会选择RMI(Remote Method Invoke ,远程方法调用)、RPC(Remote Procedure Call Protocol,远程过程调用)或者使用JMS(Java Messaging Service,Java消息服务)。</p>    <p>但是使用RMI只能使用java语言,而且开发、执行效率都不高;RPC框架虽然可以通过匹配方法签名的方式比RMI更灵活,但是其存在调用超时、调用丢失等缺点;JMS方式虽然可以通过At Least Delivery Once、消息持久化等机制保证消息不会丢失,但是只能作为一种跨服务的生产者、消费者编程模型使用。Akka不但处理了以上问题,而且还可以使用Actor作为并发编程模型,减少java多线程编程的阻塞、调度、上下文开销甚至死锁等问题。此外,Akka还提供了集群Sharding、流处理等功能的支持,更易于实现有限状态自动机等功能。所以有心的开发者势必会关心如何在最常见的Java系统中使用它,如何与Spring集成?</p>    <p>本文参考Akka官方使用文档,根据自身的经验和理解,提供Akka与Spring集成的方案。本文不说明Spring框架的具体使用,并从Spring已经配置完备的情况开始叙述。</p>    <h2>Actor系统——ActorSystem</h2>    <p>什么是ActorSystem?根据Akka官网的描述——ActorSystem是一个重量级的结构体,可以用于分配1到N个线程,所以每个应用都需要创建一个ActorSystem。通常而言,使用以下代码来创建ActorSystem。</p>    <pre>  <code class="language-java">ActorSystem system = ActorSystem.create("Hello");</code></pre>    <p>不过对于接入Spring而言,由IOC(Inversion of Control,控制反转)方式会更接地气,你可以这样:</p>    <pre>  <code class="language-java"><!-- AKKA System Setup -->   <bean id="actorSystem" class="akka.actor.ActorSystem" factory-method="create" destroy-method="shutdown" scope="singleton">       <constructor-arg value="helloAkkaSystem"/>   </bean></code></pre>    <p>然后在你需要的地方依赖注入即可。</p>    <h2>Actor编程模型</h2>    <p>在最新的Scala官方网站上已经决定废弃Scala自身的Actor编程模型,转而全面拥抱Akka提供的Actor编程模型。</p>    <p>我们可以通过以下代码(代码片段借用了Akka官网的例子)创建一个简单的Actor例子。</p>    <p>Greeter是代表问候者的Actor:</p>    <pre>  <code class="language-java">public class Greeter extends UntypedActor {      public static enum Msg {      GREET, DONE;    }      @Override    public void onReceive(Object msg) {      if (msg == Msg.GREET) {        System.out.println("Hello World!");        getSender().tell(Msg.DONE, getSelf());      } else        unhandled(msg);    }    }</code></pre>    <p>一般情况下我们的Actor都需要继承自UntypedActor,并实现其onReceive方法。onReceive用于接收消息,你可以在其中实现对消息的匹配并做不同的处理。</p>    <p>HelloWorld是用于向Greeter发送问候消息的访客:</p>    <pre>  <code class="language-java">public class HelloWorld extends UntypedActor {      @Override    public void preStart() {      // create the greeter actor      final ActorRef greeter = getContext().actorOf(Props.create(Greeter.class), "greeter");      // tell it to perform the greeting      greeter.tell(Greeter.Msg.GREET, getSelf());    }      @Override    public void onReceive(Object msg) {      if (msg == Greeter.Msg.DONE) {        // when the greeter is done, stop this actor and with it the application        getContext().stop(getSelf());      } else        unhandled(msg);    }  }</code></pre>    <p>有了Actor之后,我们可以这样使用它:</p>    <pre>  <code class="language-java">ActorRef a = system.actorOf(Props.create(HelloWorld.class), "helloWorld");</code></pre>    <p>在HelloWorld的preStart实现中,获取了Greeter的ActorRef(Actor的引用)并向Greeter发送了问候的消息,Greeter收到问候消息后,会先打印Hello World!,然后向HelloWorld回复完成的消息,HelloWorld得知Greeter完成了向世界问好这个伟大的任务后,就结束了自己的生命。HelloWorld的例子用编程API的方式告诉了我们如何使用Actor及发送、接收消息。为了便于描述与Spring的集成,下面再介绍一个例子。</p>    <p>CountingActor(代码主体借用自Akka官网)是用于计数的Actor,见代码清单1所示。</p>    <p>代码清单1</p>    <pre>  <code class="language-java">@Named("CountingActor")  @Scope("prototype")  public class CountingActor extends UntypedActor {     public static class Count {   }     public static class Get {   }     // the service that will be automatically injected   @Resource   private CountingService countingService;     private int count = 0;     @Override   public void onReceive(Object message) throws Exception {    if (message instanceof Count) {     count = countingService.increment(count);    } else if (message instanceof Get) {     getSender().tell(count, getSelf());    } else {     unhandled(message);    }   }  }</code></pre>    <p>CountingActor用于接收Count消息进行计数,接收Get消息回复给发送者当前的计数值。CountingService是用于计数的接口,其定义如下:</p>    <pre>  <code class="language-java">public interface CountingService {      /**    * 计数    * @param count    * @return    */   int increment(int count);    }</code></pre>    <p>CountingService的具体实现是CountingServiceImpl,其实现如下:</p>    <pre>  <code class="language-java">@Service("countingService")  public class CountingServiceImpl implements CountingService {     private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(CountingServiceImpl.class);     /*    * (non-Javadoc)    *     * @see com.elong.sentosa.metadata.service.CountingService#increment(int)    */   @Override   public int increment(int count) {    logger.info("increase " + count + "by 1.");    return count + 1;   }    }</code></pre>    <p>CountingActor的计数实际是由CountingService完成,并且CountingService通过注解方式注入了CountingActor。</p>    <p>细心的同学可能发现了CountingActor使用了注解Named,这里为什么没有使用@Service或者@Component等注解呢?由于Akka的Actor在初始化的时候必须使用System或者Context的工厂方法actorOf创建新的Actor实例,不能使用构造器来初始化,而使用Spring的Service或者Component注解,会导致使用构造器初始化Actor,所以会抛出以下异常:</p>    <pre>  <code class="language-java">akka.actor.ActorInitializationException: You cannot create an instance of [com.elong.metadata.akka.actor.CountingActor] explicitly using the constructor (new). You have to use one of the 'actorOf' factory methods to create a new actor. See the documentation.</code></pre>    <p>如果我们不能使用@Service或者@Component,也不能使用XML配置的方式使用(与注解一个道理),那么我们如何使用CountingActor提供的服务呢?</p>    <h2>IndirectActorProducer接口</h2>    <p>IndirectActorProducer是Akka提供的Actor生成接口,从其名字我们知道Akka给我们指出了另一条道路——石头大了绕着走!通过实现IndirectActorProducer接口我们可以定制一些Actor的生成方式,与Spring集成可以这样实现它,见代码清单2所示。</p>    <p>代码清单2</p>    <pre>  <code class="language-java">public class SpringActorProducer implements IndirectActorProducer {   private final ApplicationContext applicationContext;   private final String actorBeanName;   private final Object[] args;     public SpringActorProducer(ApplicationContext applicationContext, String actorBeanName, Object ... args) {    this.applicationContext = applicationContext;    this.actorBeanName = actorBeanName;    this.args = args;   }     public Actor produce() {    return (Actor) applicationContext.getBean(actorBeanName, args);   }     public Class<? extends Actor> actorClass() {    return (Class<? extends Actor>) applicationContext.getType(actorBeanName);   }  }</code></pre>    <p>SpringActorProducer的实现主要借鉴了Akka官方文档,我这里对其作了一些扩展以便于支持构造器带有多个参数的情况。从其实现看到实际是利用了ApplicationContext提供的getBean方式实例化Actor。</p>    <p>这里还有两个问题:一、ApplicationContext如何获取和设置?二、如何使用SpringActorProducer生成Spring需要的Actor实例?</p>    <p>对于第一个问题,我们可以通过封装SpringActorProducer并实现ApplicationContextAware接口的方式获取ApplicationContext;对于第二个问题,我们知道Akka中的所有Actor实例都是以Props作为配置参数开始的,这里以SpringActorProducer为代理生成我们需要的Actor的Props。</p>    <p>SpringExt实现了以上思路,见代码清单3所示。</p>    <p>代码清单3</p>    <pre>  <code class="language-java">@Component("springExt")  public class SpringExt implements Extension, ApplicationContextAware {     private ApplicationContext applicationContext;     /**    * Create a Props for the specified actorBeanName using the    * SpringActorProducer class.    *    * @param actorBeanName    *            The name of the actor bean to create Props for    * @return a Props that will create the named actor bean using Spring    */   public Props props(String actorBeanName, Object ... args) {    return Props.create(SpringActorProducer.class, applicationContext, actorBeanName, args);   }     public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {    this.applicationContext = applicationContext;   }  }</code></pre>    <h2>应用例子</h2>    <p>经过了以上的铺垫,现在你可以使用创建好的CountingActor了,首先你需要在你的业务类中注入ActorSystem和SpringExt。</p>    <pre>  <code class="language-java">@Autowired   private ActorSystem actorSystem;     @Autowired   private SpringExt springExt;</code></pre>    <p>然后我们使用CountingActor进行计数,代码如下:</p>    <pre>  <code class="language-java">ActorRef counter = actorSystem.actorOf(springExt.props("CountingActor"), "counter");     // Create the "actor-in-a-box"          final Inbox inbox = Inbox.create(system);       // tell it to count three times          inbox.send(counter, new Count());          inbox.send(counter, new Count());          inbox.send(counter, new Count());     // print the result   FiniteDuration duration = FiniteDuration.create(3, TimeUnit.SECONDS);   Future<Object> result = ask(counter, new Get(), Timeout.durationToTimeout(duration));   try {    System.out.println("Got back " + Await.result(result, duration));   } catch (Exception e) {    System.err.println("Failed getting result: " + e.getMessage());    throw e;   }</code></pre>    <p>输出结果为:</p>    <p>Got back 3</p>    <h2>总结</h2>    <p>本文只是最简单的Akka集成Spring的例子,Akka的remote、cluster、persistence、router等机制都可以应用。</p>    <p> </p>    <p> </p>    <p>来自:http://blog.csdn.net/beliefer/article/details/53783936</p>    <p> </p>