Akka：跨参与者实例共享状态

Posted 2023-03-15

【中文标题】Akka：跨参与者实例共享状态

【英文标题】：Akka: Sharing state across actor instances

【发布时间】：2015-07-10 17:01:41

【问题描述】：

我的MyProcessingActor actor 将使用实体 ID 上的 ConsistentHashingRouter 进行路由，这样在任何时候（跨多个线程）都可能有该 actor 的多个实例在处理中

actor 使用地图来执行一些计算逻辑。因此，2 个不同的 actor 实例可以同时读取和写入此地图。

在这些 Actor 实例之间共享地图似乎公然违反了 Actor 模型，即使它是 Java ConcurrentHashMap。

处理此类问题的最佳选择是什么？我没有在 Akka 文档中看到它，除非我错过了。

我可以看到 2 个选项：

MyMapManagerActor 的单个实例，它将管理对此地图的读/写。如果这是单线程的，那么实际上MyProcessingActor 也将是单线程的 使用 Akka STM - 我在最新版本的项目中没有看到这一点

还有哪些其他推荐的方法？

【问题讨论】：

我对 Akka 没有太多经验，但一直在研究它。您所描述的似乎确实与 Akka 打算适应的范式背道而驰。也许您可以在消息中传递路由映射并使其不可变。如果您要传递它，该地图也应该是不可变的。

你看过 Akka Agents 吗？他们可能会帮助解决此类问题doc.akka.io/docs/akka/snapshot/java/agents.html

【参考方案1】：

正如您在问题中所说，在参与者之间共享可变状态是一件非常糟糕的事情。我已经使用了您提到的两种方法（使用类似 MapManagerActor 和使用 Akka STM）并且两者都可以工作，尽管 MapManagerActor 方法对我来说感觉更好。就 MapManagerActor 而言，唯一被序列化的部分是对 Map 的实际读写，而不是计算本身，因此根据您的用例，您可能会发现并行化是足够的。

另一种选择是将地图本身替换为 Actor。你可以有一个父actor来管理子actor，并且每个地图条目都有一个该actor的子actor。如果您的密钥集是静态的，您可以在启动时预先创建所有子 Actor，例如，使用密钥（或其哈希码）作为 Actor 名称。然后您可以使用actorSelection 直接访问子Actor，如/user/parentActor/<key>。如果需要动态创建演员，最好向父演员询问特定的孩子，并让它回复ActorRef 给那个特定的孩子（如果需要，创建它）。比如：

override def receive = 
  case GetActor(key) =>
    context.children(key) match 
      case Some(ref) => sender ! GetActorReply(ref)
      case None => sender ! context.actorOf(ChildActor.props, key)
    
  

然后MyProcessingActor 可以使用该ActorRef 进行所有处理。

【参考方案2】：

不幸的是，这在 Akka 中似乎是一件相当困难的事情。创建一个actor来管理对地图的访问被证明是相当麻烦的，而且最新版本似乎不支持STM。

因此，这里的解决方案是仔细选择ConsistentHashingRouter 的键，这样在读取和写入映射时就不会出现任何竞争条件。有问题的地图是ConcurrentHashMap

【参考方案3】：

当一个 Actor 实际运行时，它会作为 Runnable 在某个 Executor 上运行。顺序运行一组协作的 Actor 的技巧是为每组这样的 Actor 提供一个专用的串行执行器 - 请参阅 my answer to the corresponding question。

【参考方案4】：

如果地图是 Actor 实例上的一个字段，那么就会有两个地图，不会出现跨线程问题。如果地图是共享的但只读的，那么你仍然可以。如果地图是共享的并且两个参与者都向它写入，那么您肯定需要使用 ConcurrentHashMap 进行锁定。

【讨论】：

您在这里并没有真正回答问题，只是重复了问题已经说明的内容。 “还有哪些其他推荐的方法？”

没错。我要指出的是，如果不共享地图，则不会发生冲突。因此，不需要替代方法。如果要共享地图，那么 ConcurrentMap 将是正确的选择。

这些是共享的：因此，2 个不同的 actor 实例可以同时读取和写入此地图。