系列主題：基於消息的軟件架構模型演變
既然這個系列的主題是”基於消息的架構模型演變“，少不了說說Actor模型。Akka.net是一個基於Actor模型的分布式框架。如果你對分布式應用還非常陌生，當別人在談”分布式“、”雲計算“等名詞時你感到茫然，那么本篇文章將帶你進行一次分布式開發之旅。
一、什么是Actor模型
Actor模型由Carl Hewitt於上世紀70年代早期提出並在Erlang語言中得到了廣泛應用，目的是為了解決分布式編程中一系列問題。其主要特點如下：
- 系統由Actor構成
- Actor之間完全獨立
- 消息傳遞是非阻塞和異步的
- 所有消息發送都是並行的
在Actor模型中Everything is an Actor。為什么感覺忽悠又開始了。。。
如果你看過了我寫的”基於消息的架構演變“系列，你就會發現軟件系統從觀察者模式到事件然后再到消息，經過了不斷的抽象。當軟件通過消息來交互的時候再沒有了直接引用，沒有了耦合，所有的一切都變成了異步和並行。這時候再加上分布式支持，雲計算也就變成了可能。
二、什么是Akka.net
Akka是一個基於scala語言的Actor模型庫，旨在構建一套高並發、分布式、自動容錯、消息驅動應用的工具集。Akka.net則是C#寫的Akka版本，並且有很友好的F#Api接口。git地址：https://github.com/akkadotnet/akka.net
出自微軟研究院的另一個Actor模型庫：Orleans。此項目旨在提供分布式、高伸縮性的雲計算框架。git地址：https://github.com/dotnet/orleans，我隨后將寫關於orleans的入門文章，請關注。
三、響應式宣言
說到Akka.net不得不提到響應式宣言。隨着互聯網和軟件行業的發展，早先的軟件架構已經不適應社會發展的需求。軟件系統的架構應該具備：彈性、松耦合、可伸縮性，更加容易開發和維護，發生錯誤時能夠自我容錯。所以響應式系統的概念隨之而來：
- Responsive：The system responds in a timely manner if at all possible（系統應盡可能的及時響應）
- Resilient: The system stays responsive in the face of failure（系統在發生錯誤時任然能夠及時響應）
- Elastic: The system stays responsive under varying workload（系統在各種負載之下都能及時響應）
- Message Driven: Reactive Systems rely on asynchronous message-passing to establish a boundary between components that ensures loose coupling, isolation, location transparency, and provides the means to delegate errors as messages.（反應式系統依賴於異步消息組件之間建立邊界確保松耦合、隔離、位置透明並提供委托錯誤消息的手段，這句翻譯的有點不夠准確）
之所以要提到這個宣言是因為Akka.net正是這樣一個能夠幫你建立響應式系統的框架。
四、從HelloWorld開始
1、新建一個Console Application
2、從Nuget中安裝Akka
3、新建一個GreetMessage類來通知Actor
public class GreetingMessage
{
}
3、重點來了，既然在Akka.net中一切都是Actor，那么我們想要輸出一個”Hello world”也需要通過一個Actor來完成。新建GreetingActor類：
public class GreetingActor : ReceiveActor
{
public GreetingActor()
{
Receive<GreetMessage>(greet =>Console.WriteLine("Hello World"));
}
}
正如代碼所示：當Actor收到GreetMessage消息時，輸出”Hello World”。
4、在Main方法中發送消息
static void Main(string[] args)
{
// Create a new actor system (a container for your actors)
var system = ActorSystem.Create("MySystem");
// Create your actor and get a reference to it.
var greeter = system.ActorOf<GreetingActor>("greeter");
// Send a message to the actor
greeter.Tell(new GreetingMessage());
Console.ReadLine();
}
一個ActorSystem是一組Actor的容器。
var greeter = system.ActorOf<GreetingActor>("greeter");
創建了一個名為"greeter”的Actor。
greeter.Tell(new GreetingMessage());
向greeter這個Actor發送GreetMessage消息。
Ctrl+F5跑起來看看：
這個例子雖然和簡單，但是向大家展示了Akka.net中如何使用消息和Actor。
五、開發一個分布式的HelloWorld
這個HelloWorld它的NB之處在於它不是一個簡單的HelloWorld，他是一個分布式的HelloWorld。。。
既然是分布式，我們需要建立兩個Console Application分別部署在雲端和本地，另外新建一個Class liabrary項目用來放公用的message等類型。
這次Client和Server兩個項目都需要從Nuget中安裝Akka.Remote用來遠程通信。
先從Client端開始說起：
1、既然涉及到了遠程通信，免不了要配置本地的地址，通信協議，端口等信息。所有的這些配置都可以配置到web.config中。Akka.net使用HOCON（Human-Optimized Config Object Notation）的格式來配置，為了簡單期間，我們將這個配置直接寫到代碼里-其實內容跟寫web.config是一樣的。
var config = ConfigurationFactory.ParseString(@"
akka {
actor {
provider = ""Akka.Remote.RemoteActorRefProvider, Akka.Remote""
}
remote {
helios.tcp {
transport-class = ""Akka.Remote.Transport.Helios.HeliosTcpTransport, Akka.Remote""
applied-adapters = []
transport-protocol = tcp
port = 0
hostname = localhost
}
}
}
");
你可以看到這個配置描述了遠程通信的provider、使用了helios來做TCP通信，另外定義了client的hostname,端口號等。
2、定義Client端的ActorSystem，並向遠程發送消息
using (var system = ActorSystem.Create("MyClient", config))
{
var greeting = system.ActorSelection("akka.tcp://MyServer@localhost:8081/user/Greeting");
while (true)
{
var input = Console.ReadLine();
if (input.Equals("sayHello"))
{
greeting.Tell(new GreetingMessage());
}
}
}
這次的重點在於創建Actor是通過system.ActorSelection方法來實現，因為此Actor在雲端，我們沒有通過引用雲端的程序集，而是通過雲端的Actor地址akka.tcp://MyServer@localhost:8081/user/Greeting來訪問GreetingActor。MyServer是雲端的ActorSystem名稱，localhost:8081是雲端的地址和ip，由於我們在本地模擬，所以任然為localhost。user/Greeting表示我們要選取名稱為Greeting的Actor。
當用戶在client端輸入"sayHello"之后，會向GreetingActor發送一個GreetingMessage的消息。
3、Server端的配置
var config = ConfigurationFactory.ParseString(@"
akka {
actor {
provider = ""Akka.Remote.RemoteActorRefProvider, Akka.Remote""
}
remote {
helios.tcp {
transport-class = ""Akka.Remote.Transport.Helios.HeliosTcpTransport, Akka.Remote""
applied-adapters = []
transport-protocol = tcp
port = 8081
hostname = localhost
}
}
}
");
Server端的配置跟Client端大同小異，只是擁有不同的端口號，如果部署在雲端，應該輸入雲端的ip。
4、Server端的ActorSystem
using (var system = ActorSystem.Create("MyServer", config))
{
system.ActorOf<GreetingActor>("Greeting");
Console.ReadLine();
}
這個代碼很簡單，跟第一個例子中的代碼有點相似。
5、Server端的GreetingActor幾乎跟第一個例子一樣，不同之處在於使用了IHandle<TMessage>接口，這樣顯得Actor職責更加清晰，Actor能夠處理哪些消息一目了然。
public class GreetingActor:TypedActor,IHandle<GreetingMessage>
{
public void Handle(GreetingMessage message)
{
Console.WriteLine("Hello world!");
}
}
6、運行
在解決方案中把Client和Server同時設置為啟動項
然后Ctrl+F5，在client中輸入"sayHello"之后，sever端會輸出Hello World。
六、Actor結構
Akka.net中的Actor是一個具有層級結構的模型，每個ActorSystem都有多個Actor構成，而每個父Actor又可以創建自己的子Actor，對應到業務處理過程中，不同的Actor可以模擬面向對象的結構來處理具體的工作。而這個過程又可以分布在不同的服務器上，從而構成了一套完整的分布式計算系統。
七、總結
本文提到的例子非常簡單，但是展示了Actor和基於消息通信的方式。Akka.net的強大之處在於它不僅像ESB那樣解決了消息的生產和消費，而且提供了Actor並行消費消息的策略和機制，他更多的強調如何讓大量的Actor之間協調工作，從而構建分布式和響應式的系統。
使用Akka.net還可以輕松實現CQRS，如果說DDD玩的是面向對象分析，那么Akka.net將為你解決剩下的技術細節。已經有人使用scala在Akka上進行這樣的嘗試ddd-leaven-akka，期待.net平台下也有更好的應用讓我們進一步去學習和了解。