使用Akka构建集群（一）
概述
Akka提供的非常吸引人的特性之一就是轻松构建自定义集群，这也是我要选择Akka的最基本原因之一。如果你不想敲太多代码，也可以通过简单的配置构建一个非常简单的集群。本文为说明Akka集群构建的学习成本低廉，以Akka官网的例子代码出发，进行简单改造后与Spring集成，有关Spring集成的信息你可以选择阅读《Spring与Akka的集成》一文。本文所讲述的是一款十分简便的集群监听器，它通过订阅集群成员的消息，对整个集群的成员进行管理（管理的方式只是打印一行日志）。
Akka集群规范
根据Akka官网的描述——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。其实现原理为闲聊协议和失败检查。
集群概念
- 节点（node）：集群中的逻辑成员。允许一台物理机上有多个节点。由元组hostname:port:uid唯一确定。
- 集群（cluster）：由成员关系服务构建的一组节点。
- 领导（leader）：集群中唯一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，一个节点可以通过向集群中的任何一个节点发送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展示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，表示已经不再是集群的成员。
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
本节将要展示构建集群所需要的最基本的配置，几乎不会引入过多的开发成本，一个集群就构建完成了。application.conf文件的内容如下：
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
}
}
此配置文件与我在《使用Akka的远程调用》一文中的配置有很多不同：
- provider不再是akka.remote.RemoteActorRefProvider，而是akka.cluster.ClusterActorRefProvider。这说明ActorRef将由akka.cluster.ClusterActorRefProvider提供；
- 增加了cluster配置；
cluster配置详解
简单集群监听器
我们创建一个简单的集群监听器SimpleClusterListener（实际上是一个Actor，因为继承了UntypedActor），它向集群订阅MemberEvent（成员事件）和UnreachableMember（不可达成员）两种消息，来对集群成员进行管理（打印），其实现见代码清单1所示。
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);
}
}
}
运行展示
logger.info("Start simpleClusterListener");
final ActorRef simpleClusterListener = actorSystem.actorOf(springExt.props("SimpleClusterListener"), "simpleClusterListener");
actorMap.put("simpleClusterListener", simpleClusterListener);
logger.info("Started simpleClusterListener");
我们首先启动第一个种子节点，配置跟第一小节完全一致。我们观察SimpleClusterListener的日志输出如下图所示。
我们再启动第二个种子节点，其配置的akka.remote.netty.tcp.port为2552，我们观察SimpleClusterListener的日志输出如下图所示。
我们再启动一个非种子节点，没有为其指定akka.remote.netty.tcp.port，我们观察SimpleClusterListener的日志输出如下图所示。
可以看到新加入的节点信息被SimpleClusterListener打印出来了，细心的同学可能发现了一些Akka集群中各个节点的状态迁移信息，第一个种子节点正在加入自身创建的集群时的状态时JOINING，由于第一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为Up。后面它还将第二个种子节点和第三个节点从JOINING转换到Up状态。
我们停止第三个加入的节点，我们观察SimpleClusterListener的日志输出如下图所示。
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，是不是很轻松？如果想要继续了解如何使用Akka构建集群，请阅读《使用Akka构建集群（二）》。
