Golang はアクターを実装します-Golang-php.cn

近年、インターネット、モバイルアプリケーション、モノのインターネットの継続的な発展に伴い、分散コンピューティングの重要性がますます高まっています。既存のコンピューティングリソースとデータをより有効に活用するために、分散コンピューティングフレームワークが登場しました。その中でも、Actor モデルは、分散コンピューティングモデルとして、分散コンピューティングの問題を処理する上で優れた能力を示しているため、開発者からの注目と評価がますます高まっています。 GO 言語は、そのシンプルさ、効率性、安全性、その他の特性により、アクターモデルの実装に理想的な選択肢となっています。この記事では、GO 言語でアクターモデルを実装する基本原理と方法を紹介します。

アクターモデルの基本概念

アクターは、1973 年にカールヒューイットによって提案された分散コンピューティングモデルです。アクターモデルは、コンピューティングノードをアクターと呼ばれる個別に抽象化するコンピューティングモデルです。各アクターは、独立した状態、動作、機能で構成される実行可能なエンティティです。アクターは、メッセージを非同期に渡すことによって相互に通信します。アクター同士は非同期で通信するため、競合条件やロックなどの問題を考慮する必要がなく、分散コンピューティングではアクター同士が独立しており、相互に競合条件が発生せず、スケーラビリティやスケーラビリティに優れています。

アクターモデルを実装する Go 言語の原則

Go 言語は、メソッドインターフェース (インターフェース{}) に基づいて、同じタイプのアクターのグループ定義を実装します。 )、メッセージプロトコル定義に基づいて、アクターインスタンスはメッセージパッシングを通じて通信します。 Go 言語のメソッドベースのインターフェイスは、Actor モデルのサポートを実装します。アクターは、受信したメッセージタイプに応じて対応するプライベート関数を呼び出し、自身の状態と動作を変更します。

Go 言語のチャネル機能を使用すると、アクターモデルの実装が簡単になります。 Channels と Goroutine の送受信メカニズムは、意思決定の制限とプログラムの重要な部分を同時に制限するため、共有メモリとロック制御メカニズムが不要になります。これにより、アクターはメッセージ配信にのみチャネルを使用でき、Go 言語のチャネルはバッファリングされておらず、スレッドセーフであるため、以前はロックや相互排他アクセスの問題が発生しませんでした。、複数のコルーチン (アクター) 間で競合状態は発生しません。したがって、Go 言語の実装はアクターモデルを適切にサポートし、分散コンピューティングの目的を達成できます。

Go 言語でアクターモデルを実装するための技術的なルート

アクターモデルを実装するには、アクターの特性を備えた構造またはクラスを実装する必要があります。メッセージを受信するには、プライベート状態変数を使用してアクターのステータスを記録します。

上記の原則に基づいて、次の手順で実装できます。

メッセージクラスを定義します

アクターと対話するために、メッセージクラスは受信者を定義する必要があります。インターフェイスタイプを使用してメッセージ構造を定義できます:

type Message インターフェイス {

GetReceiver() Actor

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}

2. Actor クラスを定義します

Actor はa メッセージを受け入れるプロセスの場合は、入力チャネルと処理メソッドを含むようにアクターを定義するだけです。

type Actor struct {

in chan Message

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}

func NewActor() Actor {

a := Actor{in: make(chan Message, 1)}
go a.waitForMsg()
return a

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}

func (a Actor)waitForMsg() {

for {
    msg := <-a.in
    msg.GetReceiver().HandleMsg(msg)
}

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}

3. Actor クラスの実装

これで、Actor に HandleMsg メソッドを実装できます。 HandleMsg メソッドは、受信したメッセージタイプに従ってアクターのステータスを変更し、次のようにロジックを実行します。

type Message struct {

Request string
ResChan chan string

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}
func (Actor) )HandleMsg(msg Message) {

switch msg.Request {
case "calculate":
    a.calculate(msg)
    break
}

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}

func (a Actor)calculate(msg Message) {
// 何らかの論理処理

var result string = "result"
msg.ResChan <- result

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}

4. アクターテストの実行

main メソッドでは、2 つのアクター a1 と a2 を初期化します。次に、アクター a1 は、メッセージタイプのメッセージをアクター a2 に送信します。最後に、アクター a2 はメッセージを受信し、calculate メソッドを呼び出してメッセージを処理し、結果を返します。

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)

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}

最後に、プログラムは次の出力を行います:

result = result

上記のコード単純な Actor 実装メソッドが提供されます。この方法はより単純で、任意の数のアクターをインスタンス化し、それらの間での非同期メッセージングと並列コンピューティングを可能にします。もちろん、より柔軟で堅牢なアクターモデルを実現するために、拡張と進化を続けることができます。

利点:

アクターモデルを使用するコードは、ロック、スレッドプール、セマフォなどを考慮する必要がなく、各アクターがメッセージを処理する方法だけに注目する必要があるため、従来のマルチスレッドコードよりもはるかに単純になることがよくあります。

高負荷のアプリケーションを再生する場合、アクターモデルのパフォーマンスは通常、非常に優れた利点を示します。その理由は、GO 言語自体の特性を最大限に活用し、静的ロックの使用を減らし、実行時に動的にメモリを割り当てて管理できるためです。

アクターモデルは、分散コンピューティングを適切にサポートします。メッセージパッシングの非同期メカニズムによって制限され、アクターは競合条件なしで互いに独立して実行され、拡張性とスケーラビリティが優れており、分散コンピューティングの実装が容易です。

欠点:

メッセージキューの数は無制限であるため、過剰なメモリ使用量が発生する可能性があります

Go言語のアクターモデルでは、チャネルを介してメッセージ通信が実装されます。メッセージチャネルに受信者がない場合、受信者はメモリ内に残ります。この問題を軽減するには、各チャネルが期限切れかどうかを監視する必要があります。チャネルが使用されていない場合は、時間内にチャネルを閉じる必要があります。

コードの可読性が低い

従来のオブジェクト指向プログラミングモデルと比較して、アクターモデルのコードは可読性が低く、理解するのが困難です。アクターモデルのビジネスロジックを理解している人は、アクターモデルを深く理解している必要があります。

概要

この記事では、メッセージクラス、アクタークラスの定義、アクタークラスの実装、アクターテストの実行など、GO 言語でのアクターモデルの実装方法を紹介します。。アクターモデルは、分散コンピューティングをより効率的かつ信頼性の高いものにする優れたソリューションを提供します。アクターモデルは、場合によっては従来のオブジェクト指向プログラミングよりも理解するのが難しい場合がありますが、高負荷のシナリオにおけるその優れたパフォーマンスは、ますます多くの開発者に受け入れられ、認識されています。

以上がGolang はアクターを実装しますの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。