Akka Actors - 锁定单个资源请求

Question

我正在使用几个Akka actor来监视我的系统，每个actor负责不同的组件。

其中一些actor操作不应并行执行。因此，我创建了一个持有锁（LockActor）的actor。 一旦actor想要执行这样的操作，他需要向LockActor请求批准，并在获得批准之前不能执行该操作。

如果我想让代码简单化，在请求的actor中，我需要做类似以下的操作：

while (LockActor.isLockHold()) {
    // perform the operation
}

当然，这破坏了整个演员系统的设计......因此，我需要使用一些使代码变得有点复杂的消息：

1. 演员B需要向锁定演员发送LockRequestMessage
2. 锁定演员持有一个队列，其中包含锁请求
3. 如果锁是可能的，则锁定演员将LockApprovalMessage发送给队列中的第一个演员
4. 当演员B收到LockApprovalMessage（不一定是立即）时，他需要执行发送LockRequestMessage时所需的特定操作（每个演员可以有多个需要锁定的操作）

因此，我的问题是 - 在不破坏演员系统设计的情况下，最好的实现方式是什么，同时尽可能保持代码简单？

- user1768906

Answer 1

不要使用一个单一的actor获取锁，为什么不使用一个单一的actor来完成工作呢？这是Actor模型中的首选方式。

- drexin

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我没有一个单独的演员来获取锁，而是有几个演员负责不同的组件，每个演员都可以请求锁。此外，LockActor并不仅仅持有锁，还持有所有共享资源。我不确定我理解你的建议 - 你是否建议为每个需要锁定操作添加新的演员来执行操作？ - user1768906

@tzofia drexin提议，不要询问锁定状态，而是向该锁定发行者角色发送一个命令，例如doTheWorkForMe。如果该角色持有大量锁，则可以在内部将工作委派给其他工作人员角色。 - om-nom-nom

谢谢@om-nom-nom。但是这样做会使代码变得复杂，因为本来可以在一个方法中完成的操作（就像我在问题描述中所说的：while(LockActor.isLockHold()) {// perform the operation}）现在被分散了。 也许还有其他正确而优雅的解决方案？ - user1768906

@tzofia Drexin的回答是标准的。一旦你习惯了这种方法，代码就不会更复杂。也许，它甚至会看起来更简单，因为你将避免所有经典的锁问题（死锁、活锁等），同时仍然确保操作是按顺序完成的。 - paradigmatic

Answer 2

这里有两个解决方案。

首先，您可以使用询问模式：

class MyActor extends Actor {

    def receive = {
        case Start: {
            val f = lockActor ? LockRequestMessage
            f onSuccess {
                case LockApprovalMessage => {
                    //todo: do your thing
                }
            }
        }
    }

}

请注意，ask方法将创建另一个actor，该actor接收请求消息并完成future - 有关详细信息，请参阅文档。

如果您不想使用ask模式，可以使用become-unbecome机制。

class MyActor extends Actor {
    import context._

    def receive = {
        case Start: {
            lockActor ! LockRequestMessage
            become(waitForApproval)
        }
    }    

    def waitForApproval = {
        case LockApprovalMessage => {
            //todo: do your thing
        }
    }


}

你完全可以在同一接收函数中处理这两条消息，但是必须在某个时刻记录演员所处的状态。而become-unbecome机制可以为您完成这种清晰的分离。

请注意，如果您正在使用锁来防止演员对某些共享资源进行变异，则Akka提供了一些更复杂的机制：

- 代理 - http://doc.akka.io/docs/akka/2.1.0-RC2/scala/agents.html - 事务处理器 - http://doc.akka.io/docs/akka/2.1.0-RC2/scala/transactors.html 请查看文档 - 它可能会显著简化您的实现。

- Marius Danila

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谢谢您向我介绍了 Akka 的新能力！这正是我正在寻找的——保持 Akka 系统设计和优雅代码并存。 - user1768906

Answer 3

这里是想法，我不知道细节因为我是一个scala的新手：

• 创建自定义类ActorExecutor，它是一个类型化的actor，接受闭包作为消息，并通过调用该闭包来处理该消息。

• 为每个锁创建一个ActorExecutor实例

• 每当actor想要使用lock hold进行某些操作时，它会向表示该lock的ActorExecutor发送一个闭包。

这样，所有发送到具体的ActorExecutor实例的操作都是按顺序执行的。

- Alexei Kaigorodov