Akka 的 I/O 是如何工作的？答案

【问题标题】：How does I/O work in Akka?Akka 的 I/O 是如何工作的？
【发布时间】：2011-09-25 14:33:01
【问题描述】：

当您需要执行 I/O（即数据库操作）时，actor 模型（在 Akka 中）如何工作？

据我了解，阻塞操作会引发异常（并且由于 Akka 使用的 Netty 的事件性质，基本上会破坏所有并发性）。因此，我将不得不使用 Future 或类似的东西 - 但是我不了解并发模型。

可以 1 个参与者同时处理多条消息吗？
如果演员在future（即future.get()）中进行阻塞调用，则只会阻止当前演员的执行；还是会在阻塞调用完成之前阻止所有参与者执行？
如果它阻塞了所有执行，那么如何使用未来辅助并发（即，在未来调用阻塞调用仍然等于创建一个参与者并执行阻塞调用）？
处理每一步都依赖于最后一步的多阶段流程（即，从数据库读取；调用阻塞 Web 服务；从数据库读取；写入数据库）的最佳方法是什么？李>

基本上下文是这样的：

我正在使用一个 Websocket 服务器，它将维护数千个会话。
每个会话都有一些状态（即身份验证详细信息等）；
Javascript 客户端将向服务器发送 JSON-RPC 消息，服务器会将其传递给适当的会话参与者，后者将执行它并返回结果。
RPC 调用的执行将涉及一些 I/O 和阻塞调用。
会有大量并发请求（每个用户都会通过 WebSocket 连接发出大量请求，并且会有很多用户）。

有没有更好的方法来实现这一点？

【问题讨论】：

我很惊讶没有人提到异步 IO 使用类似于 Node.js/Twisted/gevent 等的方法。

标签： scala scalability websocket actor akka

【解决方案1】：

Raymond 和范式所说的，而且，如果你想避免让线程池挨饿，你应该将任何阻塞操作包装在 scala.concurrent.blocking 中。

当然最好避免阻塞操作，但有时您需要使用阻塞的库。如果您将上述代码包装在blocking 中，它将让执行上下文知道您可能阻塞了该线程，因此它可以在需要时分配另一个线程。

这个问题比典型描述的更糟糕，因为如果你有几个阻塞操作，你最终可能会阻塞线程池中的所有线程并且没有空闲线程。如果您的所有线程都被阻塞在另一个演员/未来被安排之前不会发生的事情上，那么您最终可能会陷入死锁。

这是一个例子：

导入 scala.concurrent.blocking ... 未来 { val image = 阻塞 { load_image_from_potentially_slow_media() } val 增强 = image.enhance() 阻止{ 如果（oracle.queryBetter（图像，增强））{ write_new_image（增强） } } 增强型 }

文档是here。

【讨论】：

【解决方案2】：

阻塞操作通常不会抛出异常，但等待未来（例如通过使用!! 或!!! 发送方法）可能会抛出超时异常。这就是为什么您应该尽可能坚持使用即发即弃，使用有意义的超时值并尽可能使用回调。

akka actor 无法显式连续处理多个消息，但您可以通过配置文件使用 throughput 值。如果消息队列不为空，actor 将处理多条消息（即其接收方法将按顺序调用多次）：http://akka.io/docs/akka/1.1.3/scala/dispatchers.html#id5
在 Actor 内部阻塞操作不会“阻塞”所有 Actor，但如果您在 Actor 之间共享线程（推荐使用），调度程序的其中一个线程将被阻塞，直到操作恢复。所以尽量组合future，注意超时值）。

3 和 4。我同意 Raymond 的回答。

【讨论】：

【解决方案3】：

阻塞操作不会在 Akka 中引发异常。您可以阻止来自 Actor 的调用（您可能希望将其最小化，但那是另一回事了）。

不，1 个演员实例不能。
它不会阻止任何其他参与者。您可以通过使用特定的 Dispatcher 来影响这一点。 Futures 使用默认的调度程序（通常是全局事件驱动的），因此它在池中的线程上运行。您可以选择要为您的演员使用的调度程序（每个演员，或全部）。我想如果你真的想创建一个问题，你也许可以将完全相同的（基于线程的）调度程序传递给期货和演员，但这需要你的一些意图。我想如果你有大量的期货无限期地阻塞并且 executorservice 被配置为固定数量的线程，你可能会炸毁 executorservice。所以有很多“如果”。仅当 Future 尚未完成时 f.get 才会阻塞。它将阻塞您调用它的 Actor 的“当前线程”（如果您从 Actor 调用它，顺便说一句，这不是必需的）
您不一定要阻止。您可以使用回调而不是 f.get。你甚至可以在不阻塞的情况下编写 Futures。查看 Viktor 关于“akka 充满希望的未来”的演讲，了解更多详情：http://skillsmatter.com/podcast/scala/talk-by-viktor-klang
我会在步骤之间使用异步通信（如果这些步骤本身就是有意义的过程），因此每个步骤都使用一个参与者，其中每个参与者都向下一个参与者发送单向消息，也可能向其他参与者发送单向消息那不会阻塞可以监督进程的。这样你就可以创建一个actor链，你可以在其中创建许多actor链，在它前面你可以放置一个负载平衡actor，这样如果一个actor阻塞在一个链中，另一个相同类型的actor可能不会出现在另一个链中。这也适用于您的“上下文”问题，将工作负载传递给本地参与者，将它们链接到负载平衡参与者后面。

至于 netty（我假设你的意思是远程 Actor，因为这是 netty 在 Akka 中唯一使用的东西），如果你的工作尽快传递给本地 Actor 或未来（带回调）你担心时机或阻止 netty 以某种方式完成它的工作。

【讨论】：