如何安全地使用回复和！？在 Scala 演员上答案

【问题标题】：How to safely use reply and !? on a Scala Actor如何安全地使用回复和！？在 Scala 演员上
【发布时间】：2013-01-03 19:58:48
【问题描述】：

依赖于来自 Scala Actor 的 reply 对我来说似乎非常容易出错。这真的是在演员之间进行对话的惯用 Scala 方式吗？有没有我想念的reply 的替代方法或更安全的用法？

（关于我：我熟悉 Java 中的同步，但我之前从未设计过基于 Actor 的系统，也没有完全理解范式。）

错误示例

为了一个简单的演示，让我们看看这个愚蠢的整数解析 Actor：

import actors._, Actor._

val a = actor {
  loop {
    react {
      case s: String => reply(s.toInt)
    }
  }
}

我们可以打算将其用作

scala> a !? "42"
res0: Any = 42

但如果演员没有回复（在这种情况下，因为粗心的程序员没有想到在演员中捕捉NumberFormatException），我们将永远等待：

scala> a !? "f"

我们在呼叫现场也犯了一个错误。下一个示例也无限期阻塞，因为参与者不回复Int 消息：

scala> a !? 42

超时

如果预期回复有一些已知的合理时间限制，您可以使用!? (msec: Long, msg: Any)，但在我能想到的大多数情况下并非如此。

保证回复

一种想法是设计该actor，使其必须回复每条消息：

import actors._, Actor._

val a = actor {
  loop {
    react {
      case m => reply { 
        try {
          m match {
            case s: String => reply(s.toInt)
            case _ => None
          }
        } catch {
          case e => e
        }
      }
    }
  }
}

这感觉好多了，虽然还是有点担心不小心调用!? 对不再演戏的演员。

【问题讨论】：

标签： scala actor

【解决方案1】：

我可以理解您的担忧，但我实际上认为这并不比您习惯的同步更糟糕。谁保证锁会再次被释放？

使用!? 需要您自担风险，因此我知道没有“更安全”的用法。线程可以阻塞或死亡，我们绝对无能为力。除了提供可以减轻打击的安全阀。

基于事件的行为实际上为您提供了同步接收回复的替代方案。超时是其中之一，但另一件事是通过!! 方法实现的Futures。它们旨在处理诸如此类的死锁。该方法立即返回可以稍后处理的未来。

有关灵感和更深入的设计决策，请参阅：

演员： http://docs.scala-lang.org/overviews/core/actors.html

期货（在 Scala 2.10 中）： http://docs.scala-lang.org/sips/pending/futures-promises.html

【讨论】：

【解决方案2】：

不要打扰老当地演员 - 学习Akka。你知道synchronized 也很好，但就我个人而言——几乎从不使用这样的词，即使在Java 代码中也是如此。想象一下synchronized 已被弃用，学习Java 内存模型，学习CAS。

【讨论】：

使用“同步”而不使用其他原语，很可能会意外编写死锁的程序。因为 javadoc 不显示何时使用“同步”，所以它存在原则上难以缓解的耦合风险，例如调用闭源 API。所以谨慎对待它是明智的。

【解决方案3】：

我本人并不熟悉 Scala 标准库中的 Actor 系统，但我强烈建议您查看 Akka 工具包 (http://akka.io/)，它已“替换”了 Scala Actors，并从 Scala 2.10 开始随 Scala 发行版一起提供.

总体而言，在 Actor 系统设计方面，一些关键思想是异步（非阻塞）、隔离可变性和通过消息传递进行通信。每个 Actor 都封装了自己的状态，不允许其他任何人触摸它。您可以向 Actor 发送一条可能“要求”它更改状态的消息，但 Actor 实现可以随意忽略它。消息是异步发送的（你可以让它阻塞，不推荐）。如果您想要某种“响应”（以便您可以将消息与之前发送的消息关联），Scala 2.10 中的 Future API 和 Akka 的 ask 可以提供帮助。

关于您的错误格式异常和一般问题，请考虑查看 Scala 2.10 和 Akka 2.1 中的 ask 和 Future API。它将处理异常并且是非阻塞的。

Scala 2.10 还有一个新的Try，旨在替代老式的try-catch 子句。 Try 有一个apply 方法，您可以像使用任何try 一样使用它（减去catch 和finally）。 Try 有两个子类 Success 和 Failure。 Try[T] 的实例将具有子类 Success[T] 和 Failure[Throwable]。通过例子更容易解释：

>>> val x: Try[Int] = Try { "5".toInt } // Success[Int] with encapsulated value 5
>>> val y: Try[Int] = Try { "foo".toInt } // Failure(java.lang.NumberFormatException: For input string: "foo")

由于Try 不会抛出实际异常，并且子类是方便的案例类，因此您可以轻松地将结果用作给 Actor 的消息。

【讨论】：