15、Scala基础之Actor入门

引言

Scala的Actor类似于Java中的多线程编程。但是不同的是，Scala的Actor提供的模型与多线程有所不同。Scala的Actor尽可能地避免锁和共享状态，从而避免多线程并发时出现资源争用的情况，进而提升多线程编程的性能。此外，Scala Actor的这种模型还可以避免死锁等一系列传统多线程编程的问题。
Spark中使用的分布式多线程框架，是Akka。Akka也实现了类似Scala Actor的模型，其核心概念同样也是Actor。因此只要掌握了Scala Actor，那么在Spark源码研究时，至少即可看明白Akka Actor相关的代码。但是，换一句话说，由于Spark内部有大量的Akka Actor的使用，因此对于Scala Actor也至少必须掌握，这样才能学习Spark源码。

Actor的创建、启动和消息收发

Scala提供了Actor trait来让我们更方便地进行actor多线程编程，就Actor trait就类似于Java中的Thread和Runnable一样，是基础的多线程基类和接口。我们只要重写Actor trait的act方法，即可实现自己的线程执行体，与Java中重写run方法类似。
此外，使用start()方法启动actor；使用!符号，向actor发送消息；actor内部使用receive和模式匹配接收消息
案例：Actor Hello World

class HelloActor extends Actor {
  def act() {
    while (true) {
      receive {
        case name: String => println("Hello, " + name)
      }
    }
  }
}

val helloActor = new HelloActor
helloActor.start()
helloActor ! "leo"

收发case class类型的消息

Scala的Actor模型与Java的多线程模型之间，很大的一个区别就是，Scala Actor天然支持线程之间的精准通信；即一个actor可以给其他actor直接发送消息。这个功能是非常强大和方便的。
要给一个actor发送消息，需要使用“actor ! 消息”的语法。在scala中，通常建议使用样例类，即case class来作为消息进行发送。然后在actor接收消息之后，可以使用scala强大的模式匹配功能来进行不同消息的处理。
案例：用户注册登录后台接口

case class Login(username: String, password: String)
case class Register(username: String, password: String)
class UserManageActor extends Actor {
  def act() {
    while (true) {
      receive {
        case Login(username, password) => println("login, username is " + username + ", password is " + password)
        case Register(username, password) => println("register, username is " + username + ", password is " + password)
      }
    }
  }
}
val userManageActor = new UserManageActor
userManageActor.start()
userManageActor ! Register("leo", "1234")
userManageActor ! Login("leo", "1234")

Actor之间互相收发消息

如果两个Actor之间要互相收发消息，那么scala的建议是，一个actor向另外一个actor发送消息时，同时带上自己的引用；其他actor收到自己的消息时，直接通过发送消息的actor的引用，即可以给它回复消息。
案例：打电话

case class Message(content: String, sender: Actor)
class LeoTelephoneActor extends Actor {
  def act() {
    while (true) {
      receive {
        case Message(content, sender) => { println("leo telephone: " + content)
          sender ! "I'm leo, please call me after 10 minutes."
         }
      }
    }
  }
}
class JackTelephoneActor(val leoTelephoneActor: Actor) extends Actor {
  def act() {
    leoTelephoneActor ! Message("Hello, Leo, I'm Jack.", this)
    receive {
      case response: String => println("jack telephone: " + response)
    }
  }
}

同步消息和Future

默认情况下，消息都是异步的；但是如果希望发送的消息是同步的，即对方接受后，一定要给自己返回结果，那么可以使用!?的方式发送消息。即

val reply = actor !? message。

如果要异步发送一个消息，但是在后续要获得消息的返回值，那么可以使用Future。即!!语法。

val future = actor !! message
val reply = future()