Akka学习（五）消息传递的方式-创新互联

目录

• 一 消息传递方式
• • 1.1 消息不可变
  • 1.2 ASK消息模式
  • 1.3 Tell消息模式
  • 1.4 Forward消息模式
  • 1.4 Pipe消息模式

有4种核心的Actor消息模式：tell、ask、forward和pipe。我们已经了解过tell和ask，不过sender()都不是Actor。

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在这里，将从Actor之间发送消息的角度来介绍所有关于消息传递的概念。
● Ask：向Actor发送一条消息，返回一个Future。当Actor返回响应时，会完成Future。不会向消息发送者的邮箱返回任何消息。
● Tell。向Actor发送一条消息。所有发送至sender()的响应都会返回给发送消息的Actor。● Forward：将接收到的消息再发送给另一个Actor。所有发送至sender()的响应都会返回给原始消息的发送者。
● Pipe：用于将Future的结果返回给sender()或另一个Actor。如果正在使用Ask或是处理一个Future，那么使用Pipe可以正确地返回Future的结果。

1.1 消息不可变

• 前面提到过，消息应该是不可变的，由于Akka基于JVM，而Java和Scala都支持可变类型，所以是有可能发送可变消息的。
• 不过如果这么做，就可能会失去Akka在消除共享状态方面提供的诸多益处，一旦有了可变消息，就引入了一种风险：开发者可能会在某些时候开始修改消息，而他们修改消息的方式可能会破坏应用程序的运行。
• 当然，如果不修改消息的状态，那么要安全地使用可变消息也不是不可能，不过最好还是使用不可变消息，确保不会因为未来的变化而引入错误。

可变消息定义

// Java
public class Message {public StringBuffer mutableBuffer;
            public Message(StringBuffer: mutableBuffer) {this.mutableBuffer = mutableBuffer;
            }
        }
// scala
class Message(var mutableBuffer: StringBuffer = new StringBuffer);

Message message = new Message(new StringBuffer("original"));
        message.mutableBuffer = new StringBuffer("new");

        val message = new Message(new StringBuffer("original"))
        message.mutableBuffer = new StringBuffer("new")

这个例子新建了一条消息，然后修改mutableBuffer引用，使之指向另一个新建的StringBuffer，消息创建时传入的是StringBuffer (“original”)，后来被修改成了StringBuffer(“new”)。这就是通过修改引用来修改消息的方法。

消息不可变

public class Message {// final 
            public final StringBuffer mutableBuffer;

            Message(StringBuffer mutableBuffer) {this.mutableBuffer = mutableBuffer;
            }
        }

• 在Scala中，如果没有在声明中给出任何访问修饰符，成员变量的引用默认就是不可变的val。
• 现在我们Java中加入Final关键字，可以使引用设置为不可变，但是会出现问题，StringBuffer是可变的，因此可以修改修改StringBuffer对象本身。

public class ImmutableMessage{public final String immutableType;
            public ImmutableMessage(String immutableType) {this.immutableType = immutableType;
            }
        }
        class ImmutableMessage(immutableType: String)

• 由于String是不可变类型，因此可以通过使用String代替StringBuffer使得消息不可变。

总结

理解不可变性不仅仅对于Akka消息是至关重要的，对于如何进行安全的通用并发编程也是必不可少的，因此，无论什么时候，只要需要在线程之间共享数据，就应该首先考虑将数据定义为不可变。

1.2 ASK消息模式

![epub_22651331_27.jpg](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/2a7e44802270d65d74f4b6588fff8522.jpeg

• 在调用ask向Actor发起请求时，Akka实际上会在Actor系统中创建一个临时Actor。
• 接收请求的Actor在返回响应时使用的sender()引用就是这个临时Actor。
• 当一个Actor接收到ask请求发来的消息并返回响应时，这个临时Actor会使用返回的响应来完成Future。
• 因为sender()引用就指向临时Actor的路径，所以Akka知道要用哪个消息来完成Future。

要求

Ask模式要求定义一个超时参数，如果对方没有在超时参数限定的时间内返回这个ask的响应，那么Future就会返回失败。ask/？方法要求提供的超时参数可以是长整型的毫秒数，也可以是akka.util.Timeout，这种类型提供了更丰富的时间表达方式。

• Java模式

static import akka.pattern.Patterns.ask;

Timeout timeout = new akka.util.Timeout(
    1,
    java.util.concurrent.TimeUnit.SECONDS
);
Future future = ask(actor, message, timeout);

• Scala

import scala.concurrent.duration._
import akka.pattern.ask
// 设置超时时间
implicit val timeout = akka.util.Timeout(1 second)
val future = actorRef ? "message"

案例：请参考前面的案例3

缺点

Ask模式看上去很简单，不过它是有隐藏的额外性能开销的，首先，ask会导致Akka在/temp路径下新建一个临时Actor。
这个临时Actor会等待从接收ask消息的Actor返回的响应，其次，Future也有额外的性能开销。
Ask会创建Future，由临时Actor负责完成，这个开销并不大，但是如果需要非常高频地执行ask操作，那么还是要将这一开销考虑在内的。
Ask很简单，不过考虑到性能，使用tell是更高效的解决方案。

1.3 Tell消息模式

• Tell是ActorRef/ActorSelection类的一个方法，它也可以接受一个响应地址作为参数，接收消息的Actor中的sender()其实就是这个响应地址。
• 在Scala中，默认情况下，sender会被隐式定义为发送消息的Actor，如果没有sender（如在Actor外部发起请求），那么响应地址不会默认设置为任何邮箱（叫做DeadLetters）。

1.4 Forward消息模式

• Tell在语义上是用于将一条消息发送至另一个Actor，并将响应地址设置为当前的Actor。而Forward和邮件转发非常类似：初始发送者保持不变，只不过新增了一个收件人。
• 在使用tell时，我们指定了一个响应地址，或是将响应地址隐式设为发送消息的Actor。而使用forward传递消息时，响应地址就是原始消息的发送者
• 有时候我们需要将接受到的消息传递给另一个Actor来处理，而最终的处理结果需要传回给初始发起请求的一方。

  //Java
          actor.forward(result, getContext());

          //Scala
          actor forward message

1.4 Pipe消息模式

很多情况下，需要将Actor中的某个Future返回给请求发送者。上文介绍过sender()是一个方法，所以要在Future的回调函数中访问sender()，我们必须存储一个指向sender()的引用：

  //Java
          final ActorRef senderRef = sender();
          future.map(x ->{senderRef.tell(x, ActorRef.noSender())});

          //Scala
          val senderRef = sender();
          future.map(x =>senderRef ! x);(原文为future.map(x =>senderRef ! ActorRef.noSender)，有误。)

  //Java
          pipe(future, system.dispatcher()).to(sender());

          //Scala
          future pipeTo sender()
          pipe(future) to sender()

pipe接受Future的结果作为参数，然后将其传递给所提供的Actor引用。在上面的例子中，因为sender()执行在当前线程上，所以我们可以直接调用sender()，而不用干一些奇怪的事情（比如把sender()引用存储在一个变量中），执行结果一切正确。这就好多了！

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