【AKKA 官方文檔翻譯】第一部分：Actor架構

第一部分：Actor架構

akka版本2.5.8
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Akka為你提供了建立actor系統的一些基礎功能，並且已經實現了控制基本行為必需的底層代碼。為了體會這一點，我們來看看你建立的actor角色與akka內部建立的管理角色的關係，順便瞭解下actor的生命週期和失敗處理方式。 akka actor的階層

akka裡的actor總是屬於其父母。通常你通過調用 context.actorOf() 建立一個actor。這種方式向現有的actor樹內加入了一個新的actor，這個actor的建立者就成為了這個actor的父actor。你可能會問，誰是你建立的第一個actor的父actor呢。

如下圖所示，所有actor都有一個共同的家長，稱為user guardian。可以通過調用 system.actorOf() 來建立屬於它新actor執行個體。正如我們在快速入門手冊中所介紹的，建立actor將返回一個有效URL的引用，因此，如果我們通過調用system.actorOf(…, "someActor")建立一個名為someActor的actor時，其引用將包含路徑/user/someActor。

實際上在你調用你建立actor的代碼之前，akka已經在系統中建立了三個actor。這些內建的actor名字都包含guardian，因為它們會監管它們各自路徑下的所有子actor。guardian actor包括：

/所謂的根監護人。這是系統中所有actor的父親，當系統被終止時，它也是最後一個被停止的。

/user 這是所有使用者建立的actor的父親。不要被user這個名字所迷惑，他與終端使用者沒有關係，也和使用者處理無關。你使用akka庫所建立的所有actor的路徑都將以/user/開頭
/system系統監護人

在Hello World樣本中，我們已經看到了如何使用system.actorOf()來建立一個在/user路徑下的actor。儘管它只是在使用者建立的層次的最進階actor，但是我們把它稱作頂級actor。在你的ActorSystem裡，你通常只有一個（或者非常少）頂級actor。我們在已有的actor裡通過調用context.actorOf()來建立新的非頂級actor，即子actor。context.actorOf()的方法簽名和system.actorOf()相同。

查看actor層級結構最簡單的方式就是列印ActorRef的執行個體。在這個小實驗中，我們建立了一個actor，列印了它的引用，為他建立了一個子actor，並列印其子actor的引用。我們從Hello World工程開始，如果你還沒有下載它，請從Lightbend Tech Hub下載Quickstart工程。

在你的Hello World工程裡，導航到com.lightbend.akka.sample包的位置，在這裡建立一個新Scala檔案ActorHierarchyExperiments.scala。複製粘貼下面的代碼到這個新檔案裡。儲存檔案並運行sbt "runMain com.lightbend.akka.sample.ActorHierarchyExperiments"，然後觀察輸出。

package com.lightbend.akka.sampleimport akka.actor.{ Actor, Props, ActorSystem }import scala.io.StdInclass PrintMyActorRefActor extends Actor {  override def receive: Receive = {    case "printit" ⇒      val secondRef = context.actorOf(Props.empty, "second-actor")      println(s"Second: $secondRef")  }}object ActorHierarchyExperiments extends App {  val system = ActorSystem("testSystem")  val firstRef = system.actorOf(Props[PrintMyActorRefActor], "first-actor")  println(s"First: $firstRef")  firstRef ! "printit"  println(">>> Press ENTER to exit <<<")  try StdIn.readLine()  finally system.terminate()}

注意一點，即如何給第一個actor發送一個訊息來使它開始工作。我們使用父類引用來發送資訊：firstRef ! "printit"。當程式啟動並執行時候，輸出資訊會包含第一個actor的引用，也包含在printit中建立的子actor的引用。你的輸出應該看上去像這樣：

First: Actor[akka://testSystem/user/first-actor#1053618476]

Second: Actor[akka://testSystem/user/first-actor/second-actor#-1544706041]

請注意引用結構：

兩個路徑都以akka://testSystem/開頭，所有的actor引用都是合法的URL。akka://是協議欄位。

接下來，就像在World Wide Web上一樣，URL是一個系統的標識。在這個樣本裡，系統的名稱為testSystem，它也可以被命名為任意名字。如果開啟了多系統間的遠程通訊，URL裡就會包含主機名稱，以便其他系統可以在網路上找到它。

因為第二個actor引用的路徑裡包含/first-actor/，這表明它是第一個actor的子actor。

actor引用的最後一段，#1053618476 和 #-1544706041是一個actor的唯一識別碼uid，你在大多數情境下可以忽略它的存在。

現在你似乎瞭解了actor系統的階層，你可能會想：為什麼我們需要這個階層。他是幹什麼用的呢。

階層的一個很重要的功能是來安全地管理actor的生命週期，接下來讓我們思考一下怎麼利用它來寫出優秀的代碼。 actor的生命週期

actor在被建立後存在，並且在使用者請求關閉時消失。當actor被關閉後，其所有的子actor都將被遞迴地關閉。這個特性極大簡化了我們的資源清理工作，並且防止資源流失（通訊端或者檔案等）。實際上，在進行底層多線程編程編程時，我們經常會小看對各種並發資源生命週期管理的難度。

為了關閉actor，我們推薦在actor內部調用context.stop(self)來自我關閉，這個代碼經常放在使用者定義的結束資訊回應裡，或者在actor已經做完了其工作後自行調用。停止其他的actor在技術上是允許的，可以通過調用context.stop(actorRef)來實現。但是用這種方式來停止一個actor是一個壞習慣，但是你可以給這個actor發送PoisonPill或者自訂關閉訊息來關閉它。

Akka的actor提供了很對生命週期API，你可以在實現actor時重載這些方法。最常用的是preStart()和postStop()。

preStart()會在actor啟動後，並在它處理第一個訊息之前被調用

postStop()會在actor將要被關閉前被調用，在它之後，actor不會再處理任何訊息了

讓我們簡單實驗下如何使用preStart()和postStop()生命週期鉤子去觀察actor關閉時的行為。首先，在你的工程裡添加以下兩個actor類：

class StartStopActor1 extends Actor {  override def preStart(): Unit = {    println("first started")    context.actorOf(Props[StartStopActor2], "second")  }  override def postStop(): Unit = println("first stopped")  override def receive: Receive = {    case "stop" ⇒ context.stop(self)  }}class StartStopActor2 extends Actor {  override def preStart(): Unit = println("second started")  override def postStop(): Unit = println("second stopped")  // Actor.emptyBehavior 是一個有用的預留位置  // 在我們不想用這個actor處理任何資訊是使用它  override def receive: Receive = Actor.emptyBehavior}

像之前一樣建立一個主類(main)，負責建立actor並且在之後給它們發送"stop"訊息。

val first = system.actorOf(Props[StartStopActor1], "first")first ! "stop"

你可以再次使用sbt來啟動這個程式，得到的輸出應該是這樣的：

first started

second started

second stopped

first stopped

當我們停止firstactor時，它在自己被關閉前關閉了它的子actor：second。這個順序是嚴格被執行的，所有子actor的postStop()鉤子都將在它們的父actorpostStop()調用之前被調用。

Akka參考手冊中Actor生命週期部分提供了有關整個生命週期鉤子的詳細資料。 失敗處理

父actor和子actor在整個聲明周期內都保持著聯絡。當一個actor失敗了（拋出異常或者在receive裡冒出一個未處理的異常），他會被暫時地掛起。就像之前提到的一樣，失敗資訊會被傳遞到父actor中，然後由父actor來決定如何處理這個子actor產生的異常。在這種方式下，父actor就是子actor的監管者，預設的監管策略就是停止並且重啟子actor。如果你沒有修改預設的監管策略，那麼所有的失敗都會導致重啟actor。

讓我們在一個簡單的實驗中來測試下預設的監管策略。就像之前一樣，在你的工程裡添加以下的類。

class SupervisingActor extends Actor {  val child = context.actorOf(Props[SupervisedActor], "supervised-actor")  override def receive: Receive = {    case "failChild" ⇒ child ! "fail"  }}class SupervisedActor extends Actor {  override def preStart(): Unit = println("supervised actor started")  override def postStop(): Unit = println("supervised actor stopped")  override def receive: Receive = {    case "fail" ⇒      println("supervised actor fails now")      throw new Exception("I failed!")  }}

並且在mian裡用以下代碼運行：

val supervisingActor = system.actorOf(Props[SupervisingActor], "supervising-actor")supervisingActor ! "failChild"

你應該會看到類似如下輸出：

supervised actor startedsupervised actor fails nowsupervised actor stoppedsupervised actor started[ERROR] [03/29/2017 10:47:14.150] [testSystem-akka.actor.default-dispatcher-2] [akka://testSystem/user/supervising-actor/supervised-actor] I failed!java.lang.Exception: I failed!        at tutorial_1.SupervisedActor$$anonfun$receive$4.applyOrElse(ActorHierarchyExperiments.scala:57)        at akka.actor.Actor$class.aroundReceive(Actor.scala:513)        at tutorial_1.SupervisedActor.aroundReceive(ActorHierarchyExperiments.scala:47)        at akka.actor.ActorCell.receiveMessage(ActorCell.scala:519)        at akka.actor.ActorCell.invoke(ActorCell.scala:488)        at akka.dispatch.Mailbox.processMailbox(Mailbox.scala:257)        at akka.dispatch.Mailbox.run(Mailbox.scala:224)        at akka.dispatch.Mailbox.exec(Mailbox.scala:234)        at akka.dispatch.forkjoin.ForkJoinTask.doExec(ForkJoinTask.java:260)        at akka.dispatch.forkjoin.ForkJoinPool$WorkQueue.runTask(ForkJoinPool.java:1339)        at akka.dispatch.forkjoin.ForkJoinPool.runWorker(ForkJoinPool.java:1979)        at akka.dispatch.forkjoin.ForkJoinWorkerThread.run(ForkJoinWorkerThread.java:107)

我們看到在actor失敗後，被監管的actor被立即停止並重啟，我們也看到了一條這個異常被處理的日誌。在測試中，我們使用preStart()和postStop()鉤子，這些鉤子可以在actor被重啟前後被調用，所以我們不能用它來區分actor是第一次啟動還是被重啟。重啟actor在大多數情況是正確的，重啟可以讓actor恢複到一個已知的正確狀態上，也就是啟動時的乾淨狀態。在內部真正發生的是：preRestart()和postRestart()方法被調用，如果它們沒有被重載，則它們分別會調用postStop()和preStart()你可以嘗試重載這些方法，看看輸出的改變。

如果你已經不耐煩了，那麼你可以在監督參考頁面裡獲得更多深入的細節。 總結

我們已經學到了Akka是如何管理actor的，actor是有層級結構的，並且父actor監管它們的子actor，並處理子actor的異常。我們看到了如何建立一個非常簡單的actor和子actor。接下來，我們會通過通訊建模將這些知識應用在我們的執行個體裡，以便從裝置actor裡擷取資訊。之後，我們會學到如何在組裡管理actor。