In den letzten Jahren hat verteiltes Rechnen mit der kontinuierlichen Entwicklung des Internets, mobiler Anwendungen und des Internets der Dinge immer mehr an Bedeutung gewonnen. Um vorhandene Computerressourcen und Daten besser zu nutzen, sind verteilte Computer-Frameworks entstanden. Unter ihnen hat das Actor-Modell als verteiltes Computermodell hervorragende Fähigkeiten bei der Bewältigung verteilter Computerprobleme gezeigt und daher von Entwicklern immer mehr Aufmerksamkeit und Anerkennung erhalten. Die GO-Sprache hat sich aufgrund ihrer Einfachheit, Effizienz, Sicherheit und anderer Eigenschaften zur idealen Wahl für die Actor-Modellimplementierung entwickelt. In diesem Artikel werden die Grundprinzipien und Methoden zur Implementierung des Actor-Modells in der GO-Sprache vorgestellt.
Actor wurde 1973 von Carl Hewitt vorgeschlagen und ist ein verteiltes Computermodell. Das Akteurmodell ist ein Rechenmodell, das Rechenknoten in einzelne Personen, sogenannte Aktoren, abstrahiert. Jeder Akteur ist eine ausführbare Einheit, die aus unabhängigen Zuständen, Verhaltensweisen und Fähigkeiten besteht. Akteure kommunizieren miteinander, indem sie Nachrichten asynchron weitergeben. Da Akteure asynchron kommunizieren, besteht keine Notwendigkeit, Probleme wie Wettbewerbsbedingungen und Sperren zu berücksichtigen. Beim verteilten Rechnen sind die Akteure unabhängig voneinander und erzeugen keine Wettbewerbsbedingungen untereinander und weisen eine gute Skalierbarkeit und Skalierbarkeit auf.
Die Go-Sprache implementiert die Gruppendefinition von Actoren desselben Typs basierend auf der Methodenschnittstelle (interface{}), die der Definition des Nachrichtenprotokolls Actor ähnelt Instanzen werden zur Kommunikation über Nachrichten weitergeleitet. Die methodenbasierte Schnittstelle der Go-Sprache implementiert die Unterstützung für das Actor-Modell. Der Akteur ruft entsprechend dem empfangenen Nachrichtentyp die entsprechende private Funktion auf, um seinen eigenen Status und sein eigenes Verhalten zu ändern.
Die Channels-Funktion der Go-Sprache erleichtert die Implementierung des Actor-Modells. Der Sende- und Empfangsmechanismus von Channels und Goroutine begrenzt gleichzeitig die Entscheidungsgrenzen und kritischen Teile des Programms, sodass kein gemeinsamer Speicher und Sperrkontrollmechanismen erforderlich sind. Dies stellt sicher, dass Akteure zuvor keine Sperr- und gegenseitigen Ausschlusszugriffsprobleme haben, da sie nur Kanäle für die Nachrichtenübermittlung verwenden können und der Go-Sprachkanal ungepuffert und threadsicher ist. Sobald ein Array-Kanal initialisiert ist, werden darin Daten gespeichert Zwischen mehreren Coroutinen (Akteuren) treten keine Rennbedingungen auf. Daher kann die Implementierung der Go-Sprache das Actor-Modell gut unterstützen und den Zweck des verteilten Rechnens erreichen.
Um das Actor-Modell zu implementieren, müssen wir eine Struktur oder Klasse mit Actor-Eigenschaften implementieren, einschließlich eines internen Kanals zum Empfangen von Nachrichten und einer privaten Statusvariablen zur Aufzeichnung der Schauspielerstatus.
Basierend auf den oben genannten Prinzipien können wir es in Schritten implementieren:
Um mit dem Akteur zu interagieren, muss die Nachrichtenklasse einen Empfänger definieren. Wir können den Schnittstellentyp verwenden, um eine Nachrichtenstruktur zu definieren:
Typ Nachrichtenschnittstelle {
GetReceiver() Actor
}
2. Definieren Sie die Actor-Klasse
Actor ist ein Prozess, der Nachrichten empfangen kann, um die Eingabe einzuschließen Kanal und Verarbeitungsmethoden:
type Actor struct {
in chan Message
}
func NewActor() Actor {
a := Actor{in: make(chan Message, 1)}
go a.waitForMsg()
return a}
func (ein Actor)waitForMsg() {
for {
msg := <-a.in
msg.GetReceiver().HandleMsg(msg)
}}
3. Implementieren Sie den Actor Klasse
Jetzt können wir die HandleMsg-Methode in Actor implementieren. Die HandleMsg-Methode ändert den Status des Akteurs entsprechend dem empfangenen Nachrichtentyp und führt dann die Logik aus, wie im folgenden Code gezeigt:
type Message struct {
Request string ResChan chan string
}
func (a Actor)HandleMsg(msg Message) {
switch msg.Request {
case "calculate":
a.calculate(msg)
break
}}
func (a Actor)calculate(msg Message) {
// Etwas logische Verarbeitung
var result string = "result" msg.ResChan <- result
}
4. Ausführen des Actor-Tests
In der Hauptmethode initialisieren wir zwei Actors a1 und a2. Anschließend sendet Akteur a1 eine Nachricht vom Typ „Nachricht“ an Akteur a2. Schließlich empfängt Akteur a2 die Nachricht und ruft die Berechnungsmethode auf, um die Nachricht zu verarbeiten und das Ergebnis zurückzugeben.
func main() {
actor1 := NewActor()
actor2 := NewActor()
ch := make(chan string, 1)
msg := Message{Request: "calculate", ResChan: ch}
actor1.in <- msg
result := <- ch
fmt.Println("result = ", result)}
Schließlich gibt das Programm aus:
result = result
Der obige Code zeigt eine einfache Actor-Implementierungsmethode. Diese Methode ist einfacher und kann eine beliebige Anzahl von Akteuren instanziieren und asynchrones Messaging und paralleles Rechnen zwischen ihnen ermöglichen. Um ein flexibleres und robusteres Akteurmodell zu erreichen, können wir natürlich weiter expandieren und uns weiterentwickeln.
Vorteile:
Code mit dem Actor-Modell ist oft viel einfacher als herkömmlicher Multithread-Code, da dies nicht erforderlich ist um Sperren und Threads zu berücksichtigen. Bei Problemen wie Pools und Semaphoren müssen Sie nur darauf achten, wie jeder Akteur mit Nachrichten umgeht.
Bei der Wiedergabe von Hochlastanwendungen zeigt die Leistung des Actor-Modells normalerweise sehr gute Vorteile. Der Grund dafür ist, dass die Eigenschaften der GO-Sprache selbst voll ausgenutzt werden, die Verwendung statischer Sperren reduziert wird und Speicher zur Laufzeit dynamisch zugewiesen und verwaltet werden kann.
Das Actor-Modell bietet gute Unterstützung für verteiltes Rechnen. Durch den asynchronen Mechanismus der Nachrichtenübermittlung werden die Akteure unabhängig voneinander ohne Konkurrenzbedingungen ausgeführt. Sie weisen eine gute Skalierbarkeit und Skalierbarkeit auf und sind einfacher zu implementieren.
Nachteile:
Im Actor-Modell in der Go-Sprache wird die Nachrichtenkommunikation über Kanäle implementiert. Wenn der Nachrichtenkanal keine Empfänger hat, bleiben diese im Speicher. Um dieses Problem zu mildern, müssen wir überwachen, ob jeder Kanal veraltet ist. Wenn der Kanal nicht verwendet wird, sollte er rechtzeitig geschlossen werden.
Im Vergleich zum herkömmlichen objektorientierten Programmiermodell ist der Code des Actor-Modells weniger lesbar und schwer zu verstehen. Jemand, der die Geschäftslogik des Actor-Modells versteht, muss über ein tiefes Verständnis des Actor-Modells verfügen.
In diesem Artikel wird die Implementierungsmethode des Actor-Modells in der GO-Sprache vorgestellt, einschließlich der Definition von Nachrichtenklassen, Actor-Klassen, der Implementierung von Actor-Klassen und der Ausführung von Actor-Tests. Das Actor-Modell bietet eine hervorragende Lösung, um verteiltes Rechnen effizienter und zuverlässiger zu machen. Obwohl das Actor-Modell in manchen Fällen möglicherweise schwieriger zu verstehen ist als die herkömmliche objektorientierte Programmierung, wird seine hervorragende Leistung in Hochlastszenarien von immer mehr Entwicklern akzeptiert und anerkannt.
Das obige ist der detaillierte Inhalt vonGolang implementiert Schauspieler. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!
