使用Akka的Actor和Future简单地实现并发处理

应用场景：服务端要处理大量的客户端的请求，并且处理请求耗费较长的时间。这时就需要使用并发处理。多线程是一种方法，这里使用Akka框架处理并发。（以下代码在Groovy1.7.5、akka-actors-1.2下运行成功）

这里有三个角色：Client、Master、Worker
Client傻乎乎地发同步请求给Master，一直等到结果返回客户端才离开。
Master接收客户端发来的请求，然后将请求交给Worker处理，处理完成之后将结果返回给Client。
Worker负责具体的业务处理，它耗费的事件比较长。

所以这里的关键在于Master，如果Master线性地“接收请求――调用Worker处理得到返回结果――将结果返回”，这样的系统必将歇菜。
使用Akka可以方便地将它变成并行地。

先看看Client，模拟同时多个客户端给Master发请求
import akka.actor.ActorRef
import static akka.actor.Actors.remote

class HelloClient implements Runnable {
    int seq
    String serviceName

    HelloClient(int seq, String serviceName) {
        this.seq = seq
        this.serviceName = serviceName
    }

    void run() {
        ActorRef actor = remote().actorFor(serviceName, "10.68.15.113", 9999);
        String str = "Hello--" + seq
        println "请求-----${str}"
        Object res = actor.sendRequestReply(str)
        println "返回-----${res}"
    }

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            Thread thread = new Thread(new HelloClient(i, "hello-service"))
            thread.start()        //同时启动5个客户端请求Master
        }
    }
}

真正干活的Worker：
import akka.actor.UntypedActor

class HelloWorker extends UntypedActor {    //Worker是一个Actor，需要实现onReceive方法
    @Override
    void onReceive(Object o) {
        println "Worker 收到消息----" + o
        if (o instanceof String) {
            String result = doWork(o)        //调用真实的处理方法
            getContext().replyUnsafe(result)//将结果返回给Master
        }
    }
    //Worker处理其实很简单，仅仅将参数字符串改造一下而已。只不过使其sleep了20秒，让它变得“耗时较长”
    String doWork(String str) {
        Thread.sleep(1000 * 20)
        return "result----" + str + " 。"
    }
}

负责并发调度的Master：
import akka.actor.ActorRef
import akka.actor.Actors
import akka.actor.UntypedActor
import akka.actor.UntypedActorFactory
import akka.dispatch.Future
import akka.dispatch.Futures
import java.util.concurrent.Callable

class HelloMaster extends UntypedActor {
    @Override
    void onReceive(Object o) {
        println "Master接收到Work消息：" + o
        def clientChannel = getContext().channel()    //客户端链接Channel
        //启动worker actor
        ActorRef worker = Actors.actorOf(new UntypedActorFactory() {
            public UntypedActor create() {
                return new HelloWorker();
            }
        }).start();

        //这里实现真正的并发
        Future f1 = Futures.future(new Callable() {
            Object call() {
                def result = worker.sendRequestReply(o)            //将消息发给worker actor，让Worker处理业务，同时得到返回结果
                worker.stop()
                println "Worker Return----" + result
                clientChannel.sendOneWay(result)                //将结果返回给客户端
                return result
            }
        })

        println "Future call over"
    }

    public static void main(String[] args) {    //启动Master进程，绑定IP、端口和服务
        Actors.remote().start("10.68.15.113", 9999).register(
                "hello-service",
                Actors.actorOf(HelloMaster.class));
    }
}

看看客户端的调用日志
请求-----Hello--4
请求-----Hello--1
请求-----Hello--3
请求-----Hello--0
请求-----Hello--2
[GENERIC] [11-10-6 下午9:49] [RemoteClientConnected(akka.remote.netty.NettyRemoteSupport@195b6aad,/10.68.15.113:9999)]
[GENERIC] [11-10-6 下午9:49] [RemoteClientStarted(akka.remote.netty.NettyRemoteSupport@195b6aad,/10.68.15.113:9999)]
返回-----result----Hello--0 。
返回-----result----Hello--1 。
返回-----result----Hello--2 。
返回-----result----Hello--4 。
返回-----result----Hello--3 。

服务端的日志：
[GENERIC] [11-10-6 下午9:49] [RemoteServerClientConnected(akka.remote.netty.NettyRemoteSupport@5a4fdf11,Some(/10.68.15.113:53462))]
Master接收到Work消息：Hello--1
Future call over
Master接收到Work消息：Hello--2
Future call over
Worker 收到消息----Hello--1
[DEBUG]   [11-10-6 下午9:49] [akka:event-driven:dispatcher:global-13] [HelloWorker] started
[DEBUG]   [11-10-6 下午9:49] [akka:event-driven:dispatcher:global-13] [HelloWorker] started
Worker 收到消息----Hello--2
Master接收到Work消息：Hello--0
Future call over
Master接收到Work消息：Hello--3
Worker 收到消息----Hello--0
[DEBUG]   [11-10-6 下午9:49] [akka:event-driven:dispatcher:global-7] [HelloWorker] started
Future call over
Master接收到Work消息：Hello--4
[DEBUG]   [11-10-6 下午9:49] [akka:event-driven:dispatcher:global-7] [HelloWorker] started
Worker 收到消息----Hello--3
Future call over
Worker 收到消息----Hello--4
[DEBUG]   [11-10-6 下午9:49] [akka:event-driven:dispatcher:global-7] [HelloWorker] started
Worker 将消息Hello--1处理完成
Worker 将消息Hello--2处理完成
Worker Return----result----Hello--2 。
Worker Return----result----Hello--1 。
[DEBUG]   [11-10-6 下午9:49] [akka:event-driven:dispatcher:global-13] [HelloWorker] stopping
Worker 将消息Hello--0处理完成
[DEBUG]   [11-10-6 下午9:49] [akka:event-driven:dispatcher:global-3] [HelloWorker] stopping
Worker Return----result----Hello--0 。
[DEBUG]   [11-10-6 下午9:49] [akka:event-driven:dispatcher:global-23] [HelloWorker] stopping
Worker 将消息Hello--4处理完成
Worker 将消息Hello--3处理完成
Worker Return----result----Hello--4 。
Worker Return----result----Hello--3 。
[DEBUG]   [11-10-6 下午9:49] [akka:event-driven:dispatcher:global-11] [HelloWorker] stopping
[DEBUG]   [11-10-6 下午9:49] [akka:event-driven:dispatcher:global-10] [HelloWorker] stopping

可以从服务端日志看到，Master接收到Work消息后onReceive就结束了（函数最后打印Future call over），一连接收了5个消息，然后Worker才收到消息并处理。最后消息处理完成好后f1的call才收到Worker Return的消息。
这里使用Future实现并发。

如果不使用Future：
def result = worker.sendRequestReply(o)       //将消息发给worker actor
println "Worker Return----" + result
getContext().replyUnsafe(result)      // 将worker返回的消息回复给客户端
这就成了同步处理（第一个消息处理完后才接收并处理第二个消息）。

如果在Future后调用了f1.await()或f1.get()，也成同步的了，因为await将等待worker返回后再继续往下执行。       
Future f1 = Futures.future(new Callable() {
    Object call() {
        def result = worker.sendRequestReply(o)       //将消息发给worker actor
        worker.stop()
        println "Worker Return----" + result
        clientChannel.sendOneWay(result)
        return result
    }
})

println "Future call over" + f1.get()

服务器日志如下：
[GENERIC] [11-10-6 下午10:06] [RemoteServerStarted(akka.remote.netty.NettyRemoteSupport@7e566633)]
[DEBUG]   [11-10-6 下午10:06] [main] [HelloMaster] started
[GENERIC] [11-10-6 下午10:07] [RemoteServerClientConnected(akka.remote.netty.NettyRemoteSupport@7e566633,Some(/10.68.15.113:53571))]
Master接收到Work消息：Hello--0
[DEBUG]   [11-10-6 下午10:07] [akka:event-driven:dispatcher:global-3] [HelloWorker] started
Worker 收到消息----Hello--0
Worker 将消息Hello--0处理完成
[DEBUG]   [11-10-6 下午10:07] [akka:event-driven:dispatcher:global-5] [HelloWorker] stopping
Worker Return----result----Hello--0 。
Future call overresult----Hello--0 。
Master接收到Work消息：Hello--2
Worker 收到消息----Hello--2
[DEBUG]   [11-10-6 下午10:07] [akka:event-driven:dispatcher:global-3] [HelloWorker] started
Worker 将消息Hello--2处理完成
Worker Return----result----Hello--2 。
Future call overresult----Hello--2 。
Master接收到Work消息：Hello--3
[DEBUG]   [11-10-6 下午10:07] [akka:event-driven:dispatcher:global-10] [HelloWorker] stopping
[DEBUG]   [11-10-6 下午10:07] [akka:event-driven:dispatcher:global-3] [HelloWorker] started
Worker 收到消息----Hello--3
Worker 将消息Hello--3处理完成
Worker Return----result----Hello--3 。
Future call overresult----Hello--3 。
Master接收到Work消息：Hello--4
[DEBUG]   [11-10-6 下午10:08] [akka:event-driven:dispatcher:global-14] [HelloWorker] stopping
[DEBUG]   [11-10-6 下午10:08] [akka:event-driven:dispatcher:global-3] [HelloWorker] started
Worker 收到消息----Hello--4
Worker 将消息Hello--4处理完成
Worker Return----result----Hello--4 。
Future call overresult----Hello--4 。
Master接收到Work消息：Hello--1
[DEBUG]   [11-10-6 下午10:08] [akka:event-driven:dispatcher:global-18] [HelloWorker] stopping
[DEBUG]   [11-10-6 下午10:08] [akka:event-driven:dispatcher:global-3] [HelloWorker] started
Worker 收到消息----Hello--1
Worker 将消息Hello--1处理完成
Worker Return----result----Hello--1 。
Future call overresult----Hello--1 。
[DEBUG]   [11-10-6 下午10:08] [akka:event-driven:dispatcher:global-21] [HelloWorker] stopping
Master接收到Work消息：Hello--6
[DEBUG]   [11-10-6 下午10:08] [akka:event-driven:dispatcher:global-24] [HelloWorker] started
Worker 收到消息----Hello--6
Worker 将消息Hello--6处理完成
Worker Return----result----Hello--6 。
Future call overresult----Hello--6 。
Master接收到Work消息：Hello--5
[DEBUG]   [11-10-6 下午10:09] [akka:event-driven:dispatcher:global-26] [HelloWorker] stopping
Worker 收到消息----Hello--5
[DEBUG]   [11-10-6 下午10:09] [akka:event-driven:dispatcher:global-24] [HelloWorker] started

需要注意的是，Akka默认使用环境变量%AKKA_HOME%/config/akka.conf配置，默认配置是client的read-timeout = 10(客户端连接10秒后将自动断开，这时服务端再给客户端发消息就发布了了。报RemoteServerWriteFailed异常)，可以将值设为0，将一直连着不断开。
actor的timeout默认为5秒，也太短了，延长(不能设为0，0为总是超时).