Akka邊學邊寫（2）-- Echo Server

zxh0發表於2014-10-13
Server

EchoServer

上篇文章裡，我們用Akka寫了一個簡單的HelloWorld例子，對Akka（以及Actor模式）有了初步的認識。本文將用Akka寫一個EchoServer，看看在Actor的世界裡，如何使用TCP協議。

Github專案

照例，EchoServer的程式碼被放在了Github上。EchoServer比HelloWorld稍微複雜一點，一共有三個類，如下圖所示：

Main

這次先從主類入手：

main()方法的第一行建立了一個Actor系統，名字為mySystem。接下來的四行程式碼，請看下面的詳細解釋。

TCP Manager

Akka將整個TCP層抽象為一個Actor，這個Actor就是TCP Manager。在main()方法的第二行程式碼裡，我們給Actor系統新增了一個TCP Manager，並和它的經紀人取得了聯絡：

ActorRef tcpManager = Tcp.get(mySystem).getManager();
現在我們的Actor系統看起來是這樣：

Props

Props應該是Properties的縮寫，它的作用是告訴Actor系統如何建立一個Actor。Props提供了四個工廠方法來建立Props例項，如下所示：

public static Props create(Class<?> type, Object[] os)
public static <T extends Actor> Props create(Class<T> type, Creator<T> crtr)
public static <T extends Actor> Props create(Creator<T> crtr)
public static Props create(Class<?> type, Seq<Object> seq)
main()方法的第三行使用了上面的第一個工廠方法，這個工廠方法有兩個引數：一個Class，和一個陣列（實際上是vararg）。第一個參數列示Actor的class，第二個引數是傳遞給Actor建構函式的引數。這樣，Actor系統就知道如何根據Props建立（用反射呼叫建構函式）一個Actor例項。main()方法的第四行建立了一個Accepter，起名為accepter。Accepter需要用到tcpManager，這也是我們將tcpManager當做第二個引數傳遞給Props.create()方法的緣故。現在Actor系統變成了下面這樣（我用虛線箭頭來表示Actor之間的依賴關係）：


main()方法的第五行給accepter發了一個訊息：整數12345。告訴它繫結埠12345，開始監聽TCP連線，準備echo服務。

Accepter

Accepter負責監聽埠，然後把收到的tcp連線交給Handler去處理。Accepter稍微有點複雜，下面是全部程式碼：

建構函式是為了建立對tcpManager的依賴，下面詳細介紹onReceive()方法：

  • 如果收到的訊息是Integer型別（port），我們給tcpManager傳送繫結訊息，通知它繫結某個埠。
  • 如果tcpManager成功繫結埠，它會迴應已繫結訊息（Bound）。
  • 否則，迴應繫結失敗訊息（CommandFailed），accepter通過呼叫getContext().stop()方法結束自己。
  • 成功繫結埠後，如果有連線到達，則會收到Connected訊息。accepter通過呼叫getContext().actorOf()建立一個Handler，然後把它註冊給tcpManager。之後tcpManager就會把與這個連線相關的訊息發給handler，換句話說，這個連線被handler接管。

Actor之間的父子關係

在Actor系統內部，Actor們之間並不是只有簡單的依賴（或引用）關係，而是可以形成父子關係：Actor可以建立子Actor，然後把子任務分配給它們去處理。一個Actor的Children是通過它的context來管理的，上面程式碼中，accepter通過getContext()來獲得它自己的context，然後通過呼叫context的actorOf()方法建立子Actor。假設現在有兩個客戶端連線到了我們的echo伺服器，那麼整個Actor系統將是下面這樣（Actor系統內的實線箭頭表示父子關係）：

Handler

最後一個類是Handler，它比較簡單，程式碼如下所示：


Handler只處理兩種訊息：

  • Received訊息告訴handler有訊息到達，因為是echo伺服器，所以並不關心到達的訊息裡面是什麼內容。getSender()方法可以得到訊息的傳送者，也就是tcpManager。然後給tcpManager發一條Write訊息，告訴它把資料原封不動的寫回給客戶端。
  • ConnectionClosed告訴handler連線已經斷開，handler通過呼叫context的stop()方法結束自己短暫的生命。

測試EchoServer

啟動EchoServer，然後可以通過telnet命令進行測試，這裡就不詳細說明了。

結論

要想用Akka寫一個echo伺服器，還是挺難的，需要了解Akka的很多方面。但是相對於Socket，或者NIO來說，Akka版的echo伺服器顯然更簡單。


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