使用Akka构建集群（一）

概述

Akka提供的非常吸引人的特性之1就是轻松构建自定义集群，这也是我要选择Akka的最基本缘由之1。如果你不想敲太多代码，也能够通过简单的配置构建1个非常简单的集群。本文为说明Akka集群构建的学习本钱低廉，以Akka官网的例子代码动身，进行简单改造后与Spring集成，有关Spring集成的信息你可以选择浏览《Spring与Akka的集成》1文。本文所讲述的是1款10分简便的集群监听器，它通过定阅集群成员的消息，对全部集群的成员进行管理（管理的方式只是打印1行日志）。

Akka集群规范

根据Akka官网的描写——Akka集群特性提供了容错的、去中心化的、基于集群成员关系点对点的，不存在单点问题、单点瓶颈的服务。其实现原理为闲谈协议和失败检查。

集群概念

• 节点（node）：集群中的逻辑成员。允许1台物理机上有多个节点。由元组hostname:port:uid唯1肯定。
• 集群（cluster）：由成员关系服务构建的1组节点。
• 领导（leader）：集群中唯1扮演领导角色的节点。
• 种子节点（seed node）：作为其他节点加入集群的连接点的节点。实际上，1个节点可以通过向集群中的任何1个节点发送Join（加入）命令加入集群。

节点状态

这里以Akka官网提供的成员状态状态图为例，如图1所示。

图1

图1展现了状态转换的两个因素：动作和状态。

状态

• joining：节点正在加入集群时的状态。
• weekly up：配置了akka.cluster.allow-weakly-up-members=on时，启用的状态。
• up：集群中节点的正常状态。
• leaving/exiting：优雅的删除节点时，节点的状态。
• down：标记为已下线的状态。
• removed：墓碑状态，表示已不再是集群的成员。

动作

• join：加入集群。
• leave：告知节点优雅的离开集群。
• down：标记集群为已下线。

配置

本节将要展现构建集群所需要的最基本的配置，几近不会引入过量的开发本钱，1个集群就构建完成了。application.conf文件的内容以下：

akka {
  actor {
    provider = "akka.cluster.ClusterActorRefProvider"
  }
  remote {
    log-remote-lifecycle-events = off
    netty.tcp {
      hostname = "127.0.0.1"
      port = 2551
    }
  }

  cluster {
    seed-nodes = [
      "akka.tcp://metadataAkkaSystem@127.0.0.1:2551",
      "akka.tcp://metadataAkkaSystem@127.0.0.1:2552"]

    #//#snippet
    # excluded from snippet
    auto-down-unreachable-after = 10s
    #//#snippet
    # auto downing is NOT safe for production deployments.
    # you may want to use it during development, read more about it in the docs.
    #
    # auto-down-unreachable-after = 10s
    
    # Disable legacy metrics in akka-cluster.
	metrics.enabled=off
  }

}

1. provider不再是akka.remote.RemoteActorRefProvider，而是akka.cluster.ClusterActorRefProvider。这说明ActorRef将由akka.cluster.ClusterActorRefProvider提供；
2. 增加了cluster配置；

cluster配置详解

简单集群监听器

代码清单1

@Named("SimpleClusterListener")
@Scope("prototype")
public class SimpleClusterListener extends UntypedActor {
	LoggingAdapter log = Logging.getLogger(getContext().system(), this);
	Cluster cluster = Cluster.get(getContext().system());

	// subscribe to cluster changes
	@Override
	public void preStart() {
		// #subscribe
		cluster.subscribe(getSelf(), ClusterEvent.initialStateAsEvents(), MemberEvent.class, UnreachableMember.class);
		// #subscribe
	}

	// re-subscribe when restart
	@Override
	public void postStop() {
		cluster.unsubscribe(getSelf());
	}

	@Override
	public void onReceive(Object message) {
		if (message instanceof MemberUp) {
			MemberUp mUp = (MemberUp) message;
			log.info("Member is Up: {}", mUp.member());

		} else if (message instanceof UnreachableMember) {
			UnreachableMember mUnreachable = (UnreachableMember) message;
			log.info("Member detected as unreachable: {}", mUnreachable.member());

		} else if (message instanceof MemberRemoved) {
			MemberRemoved mRemoved = (MemberRemoved) message;
			log.info("Member is Removed: {}", mRemoved.member());

		} else if (message instanceof MemberEvent) {
			// ignore

		} else {
			unhandled(message);
		}

	}
}

运行展现

		logger.info("Start simpleClusterListener");
		final ActorRef simpleClusterListener = actorSystem.actorOf(springExt.props("SimpleClusterListener"), "simpleClusterListener");
		actorMap.put("simpleClusterListener", simpleClusterListener);
		logger.info("Started simpleClusterListener");

我们首先启动第1个种子节点，配置跟第1小节完全1致。我们视察SimpleClusterListener的日志输出以下图所示。

我们再启动第2个种子节点，其配置的akka.remote.netty.tcp.port为2552，我们视察SimpleClusterListener的日志输出以下图所示。

我们再启动1个非种子节点，没有为其指定akka.remote.netty.tcp.port，我们视察SimpleClusterListener的日志输出以下图所示。

可以看到新加入的节点信息被SimpleClusterListener打印出来了，仔细的同学可能发现了1些Akka集群中各个节点的状态迁移信息，第1个种子节点正在加入本身创建的集群时的状态时JOINING，由于第1个种子节点将自己率先选举为Leader，因此它还将自己的状态改变成Up。后面它还将第2个种子节点和第3个节点从JOINING转换到Up状态。

我们停止第3个加入的节点，我们视察SimpleClusterListener的日志输出以下图所示。

可以看到其状态首先被标记为Down，最后被转换为Removed。

总结

通过以上介绍相信大家对使用Akka构建集群有了基本的认识，是否是很轻松？

其它Akka利用的博文以下：

1. 《Spring与Akka的集成》；
2. 《使用Akka的远程调用》；
   
3. 《使用Akka构建集群（1）》；
4. 《使用Akka构建集群（2）》；
5. 《使用Akka持久化——持久化与快照》；
6. 《使用Akka持久化——消息发送与接收》；

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