Scala入门学习之【Actor】

1.  什么是Scala Actor

1.1概念

Scala中的Actor能够实现并行编程的强大功能，它是基于事件模型的并发机制，Scala是运用消息（message）的发送、接收来实现多线程的。使用Scala能够更容易地实现多线程应用的开发。

1.2  传统java并发编程与Scala Actor编程的区别

 

对于Java，我们都知道它的多线程实现需要对共享资源（变量、对象等）使用synchronized 关键字进行代码块同步、对象锁互斥等等。而且，常常一大块的try…catch语句块中加上wait方法、notify方法、notifyAll方法是让人很头疼的。原因就在于Java中多数使用的是可变状态的对象资源，对这些资源进行共享来实现多线程编程的话，控制好资源竞争与防止对象状态被意外修改是非常重要的，而对象状态的不变性也是较难以保证的。而在Scala中，我们可以通过复制不可变状态的资源（即对象，Scala中一切都是对象，连函数、方法也是）的一个副本，再基于Actor的消息发送、接收机制进行并行编程

1. 3 Actor方法执行顺序

1.首先调用start()方法启动Actor

2.调用start()方法后其act()方法会被执行

3.向Actor发送消息

1. 4发送消息的方式

!

发送异步消息，没有返回值。

!?

发送同步消息，等待返回值。

!!

发送异步消息，返回值是 Future[Any]。

2.  Actor编程

2.1  第一个例子

package obj  //注意导包是scala.actors.Actor  import scala.actors.Actorobject MyActor extends  Actor{  //相当于run  def act(){    for(i <- 1 to 20){      println("actor-1 " + i)      Thread.sleep(200)    }  }}object MyActor2 extends Actor{  //重新act方法  def act(){    for(i <- 1 to 20){      println("actor-2 " + i)      Thread.sleep(200)    }  }}object ActorTest extends App{  //启动Actor  MyActor.start()  MyActor2.start()}

说明：上面分别调用了两个单例对象的start()方法，他们的act()方法会被执行，相同与在java中开启了两个线程，线程的run()方法会被执行

注意：这两个Actor是并行执行的，act()方法中的for循环执行完成后actor程序就退出了

2.2  第二个例子（可以不断地接收消息）

package objimport scala.actors.Actorclass MyActor01  extends  Actor{  override def act() : Unit={    while (true){      receive {        case "start"=>{          println("starting ...")          Thread.sleep(5000)          println("started")        }        case "stop"=>{          println("stoping ...")          Thread.sleep(5000)          println("stoped")        }      }    }  }}object MyActor01 extends App{  val actor=new MyActor01  actor.start()  actor ! "start"  actor ! "stop"  println("消息发送完成！")}

说明：在act()方法中加入了while(true) 循环，就可以不停的接收消息

注意：发送start消息和stop的消息是异步的，但是Actor接收到消息执行的过程是同步的按顺序执行

2.3  第三个例子（react方式会复用线程，比receive更高效）

package objimport scala.actors.Actorclass MyActor01  extends  Actor{  override def act() : Unit={    loop {      react {        case "start"=>{          println("starting ...")          Thread.sleep(5000)          println("started")        }        case "stop"=>{          println("stoping ...")          Thread.sleep(5000)          println("stoped")        }        case "exit"=>{          exit()        }      }    }  }}object MyActor01 extends App{  val actor=new MyActor01  actor.start()  actor ! "start"  actor ! "stop"  actor ! "exit"  println("消息发送完成！")}

说明： react 如果要反复执行消息处理，react外层要用loop，不能用while

2.4  第四个例子（结合case class发送消息）

import scala.actors.Actorclass AppleActor extends Actor {  def act(): Unit = {    while (true) {      receive {        case "start" => println("starting ...")        case SyncMsg(id, msg) => {          println(id + ",sync " + msg)          Thread.sleep(5000)          sender ! ReplyMsg(3,"finished")        }        case AsyncMsg(id, msg) => {          println(id + ",async " + msg)          Thread.sleep(5000)        }      }    }  }}object AppleActor {  def main(args: Array[String]) {    val a = new AppleActor    a.start()    //异步消息    a ! AsyncMsg(1, "hello actor")    println("异步消息发送完成")    //同步消息    //val content = a.!?(1000, SyncMsg(2, "hello actor"))    //println(content)    val reply = a !! SyncMsg(2, "hello actor")    println(reply.isSet)    //println("123")    val c = reply.apply()    println(reply.isSet)    println(c)  }}case class SyncMsg(id : Int, msg: String)case class AsyncMsg(id : Int, msg: String)case class ReplyMsg(id : Int, msg: String)

3 练习ActorWordCount

用actor并发编程写一个单机版的WordCount，将多个文件作为输入，计算完成后将多个任务汇总，得到最终的结果

package objimport java.io.Fileimport scala.actors.{Actor, Future}import scala.collection.mutableimport scala.io.Sourceclass Task extends Actor {  override def act(): Unit = {    loop {      react {        case SubmitTask(fileName) => {          val contents = Source.fromFile(new File(fileName)).mkString          val arr = contents.split("\r\n")          val result = arr.flatMap(_.split(" ")).map((_, 1)).groupBy(_._1).mapValues(_.length)          //val result = arr.flatMap(_.split(" ")).map((_, 1)).groupBy(_._1).mapValues(_.foldLeft(0)(_ + _._2))          sender ! ResultTask(result)        }        case StopTask => {          exit()        }      }    }  }}object ActorWordCount {  def main(args: Array[String]) {    val files = Array("c://word.txt", "c://wordcount.txt")    val replaySet = new mutable.HashSet[Future[Any]]    val resultList = new mutable.ListBuffer[ResultTask]    for(f <- files) {      val t = new Task      val replay = t.start() !! SubmitTask(f)      replaySet += replay    }    while(replaySet.size > 0){      val toCumpute = replaySet.filter(_.isSet)      for(r <- toCumpute){        val result = r.apply()        resultList += result.asInstanceOf[ResultTask]        replaySet.remove(r)      }      Thread.sleep(100)    }    val finalResult = resultList.map(_.result).flatten.groupBy(_._1).mapValues(x => x.foldLeft(0)(_ + _._2))    println(finalResult)  }}case class SubmitTask(fileName: String)case object StopTaskcase class ResultTask(result: Map[String, Int])