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![[Alam aeki] Guida illustrata alla modellazione di un dominio con Event Sourci...](https://cdn.slidesharecdn.com/ss_thumbnails/alamaeki-140615030507-phpapp01-thumbnail.jpg?width=640&height=640&fit=bounds)
Akka.net & Actor Model
- 1. DEV012 - AKKA.NET Multithreading& Distributed Programming Made Easy STEFANO DEL FURIA IIS ROSSELLI – STOA DELFURIA@GMAIL.COM @STENODELFO WPC2017 1
- 2. #DOTNETDAY2018 2 Enthusiastic adopterof C# and .NET since 2001 Computer Science Teacher @ IIS-Rosselli Founder of EduDotNet.It community Software Architect @ STOA Technical writer Drummer WPC2017 2
- 3. •Multithreading •Actor Model &AKKA.Net •Actor & Messages •ActorSystem •Resilienza •Persistenza •Delivery •Remoting •Scale Up/Scale Out •Testing •Anti-Pattern •Varie ed eventuali WPC2017 3
- 4. WPC2017 4 •Olivetti Elea9003/02(1960) •33 KW •20 KB ram •20 MB Nastro magnetico •No OS, No Schermo •3 Attività contemporanee •Bibbiena (AR) •www.elea9003.it
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- 8. Ti studi acosa serve il Multithread … • Avere una UI reattiva • Incrementare le prestazioni • Operazioni concorrenti • CPU (Core) • Input / Output WPC2017 8
- 9. … e qualisiano i relativi pattern !!! • Fire & Forget • Polling • Wait for Completion • Completion Notification WPC2017 9
- 10. 10/50 Perché poi arrivaun cliente … • Presse n. 153 • Robot n. 1303 • Stazioni di verniciatura n. 8
- 11. … che lovuole distribuito e pure reattivo !!!
- 12. “Un giorno andròa vivere in Teoria … … perché in Teoria va tutto bene” WPC2017 12
- 13. Ma invece scopriche in Pratica … • La programmazione Multithread è difficile • Scrivere codice è MOLTO complicato • Il tempo di progettazione delle applicazioni aumenta • I pattern paralleli sono difficili da implementare WPC2017 13
- 14. … ed inpiù !!! • L’Overhead può ridurre le prestazioni • Troppe “potenziali” problematiche • Races, deadlocks, livelocks, lock convoys, cache coherency overheads, lost event notifications, broken serializability, priority inversion … WPC2017 14
- 15. Lassa Gi’ WPC2017 15 (Mododi dire perugino: ”las-sa-gì”) Invito a rinunciare a svolgere un’attività a causa della sua impossibilità di realizzazione Es: «Ci provo con quella ragazza ? 😍» «Lassa Gi’ 😒»
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- 21. “Actor Model studiaretu devi !!!” WPC2017 21
- 22. Actor Model • Evitache i thread collidano sui dati • Utilizza dei task leggeri • Scambio di messaggi in maniera asincrona WPC2017 22
- 23. Actor Model • 1973Carl Hewitt definisce l’Actor model • È un modello concettuale • Ha a che fare con la computazione concorrente • Definisce regole generali per come debbano interagire i componenti di un sistema e più sistemi tra di loro. • Origine in Erlang WPC2017 23
- 24. Actor Model Semplifica larealizzazione di sistemi: • Scalabili • Concorrenti • Elevate prestazioni • Bassa latenza WPC2017 24
- 25. Ambiti applicativi • Applicazionitransazionali (Finanziarie, social media, telecom) • Batch (Divisione del carico di lavoro tra più Actor) • Microservices (REST, GraphQL, System integration) • Comunicazioni (Chat, notifiche Real time) • Gioco (Multiplayer) • Elaborazione numerica (Business intelligence, data mining) • IoT (Ingestion del flusso di dati) WPC2017 25
- 26. AKKA.NET Un’implementazione in .NETdell’Actor Model • Alte prestazioni (3.3M messaggi al secondo) • Molto leggera (ogni Actor occupa 400byte) • Akka TestKit • Akka Persistence • Akka Logger WPC2017 26 • Akka DI • Akka Remote • Akka Cluster
- 27. Cos’è un Actor •Tutto è un Actor • È “lazy-by-design” • Compiti piccoli e ben definiti • Unità computazionale primitiva • Ogni istanza ha un indirizzo (reference) • Possibilità di esecuzione locale o distribuita • Comunica con altri Actor via messaggi asincroni WPC2017 27
- 28. Le 3 coseche può fare un Actor • Ricevere ed elaborare un messaggio • Creare altri Actor • Inviare messaggi agli altri Actor (compreso se stesso) WPC2017 28
- 29. Come è fattoun Actor • Mailbox in ingresso • Comportamento • Stato • Strategia di Supervisione • Gerarchia di “figli” • Processa sempre un messaggio alla volta WPC2017 29
- 30. Gli Actor condividonoi thread WPC2017 30
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- 32. Cos’è un Messaggio •Classe POCO • Le istanze dei messaggi “dovrebbero” essere immutabili WPC2017 32
- 33. Gerarchia degli Actor(system context) WPC2017 33
- 34. Actor 101 • Definizionedei ReceiveActor • Logica di comportamento nel costruttore • Definizione dei UntypedActor • Logica di comportamento nel metodo OnReceive() • Creazione dell’ActorSystem • Creazione degli Actor • Contenuto di un messaggio • Utilizzo di Props WPC2017 34
- 35. Actor 101 • Inviodi messaggi ad un Actor • Tell() • Forward() • Terminare un Actor • Stop() (Termina l’Actor immediatamente) • PoisonPill() (Termina l’Actor dopo l’elaborazione del messaggio corrente) WPC2017 35
- 36. DEMO 1-2: Akka.NET fordummies WPC2017 36
- 37. ActorSystem • Centro dicontrollo del sistema di Actor • Evitare la creazione di più Actor System • Oggetti “pesanti” • Gestione più complessa • Implementare un ”proprio” ActorSystem • Singleton • Configurazione di default WPC2017 37
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- 39. Configurazione • HOCON (Human-OptimizedConfig Object Notation) • È un formato di configurazione estensibile • Configura tutto (logging, networking, serialization, etc) • Utilizzabile anche mediante • App.config • Web.config WPC2017 39
- 40. Logging (Log sufile ?… sul serio ?? .. nel 2017 ???) • Utilizzare il meccanismo di Akka.Net • Facile da implementare • Evitare log sincrono • Disabilitare la modalità “Debug” in produzione WPC2017 40
- 41. Actor Reference, Pathe Address WPC2017 41
- 42. Actor Reference, Pathe Address WPC2017 42
- 43. Indirizzo univoco eglobale WPC2017 43
- 44. Ricapitolando … • Implementareun Actor System gerarchico • Evitare gerarchie FLAT con Actor tutti creati allo stesso livello • Implementare delle classi “base” per messaggi, logging, supervisione, ecc. WPC2017 44
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- 48. WPC2017 48 Ciclo divita di un Actor
- 49. Supervisione • Resume L’Actor vienemantenuto e lo stato viene preservato • Restart L’Actor viene ricreato e lo stato viene cancellato • Stop L’Actor viene terminato • Escalate L’Actor inoltra il problema al livello superiore e successivamente termina se stesso WPC2017 49
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- 53. BackOff Supervisor Certe volteil fallimento di un Actor dipende da una risorsa esterna a cui si deve dare il tempo di “ripartire” • Riavvio ritardato • Strategia esponenziale (3, 6, 12, 24, …) WPC2017 53
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- 55. Persistenza • Memorizzazione sudi uno storage • Event Source • Snapshot • Reidrata lo stato dell’Actor • Dopo un crash • Per qualsiasi ragione WPC2017 55
- 56. Persistenza • In-memory +files locali • Microsoft SQL Server • Azure tables • PostgreSql • Cassandra WPC2017 56 • MySql • MongoDB • Redis • Sqlite • Oracle
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- 58. Message Delivery • Nonviene garantita la consegna del messaggio • Usa politica “At Most Once” • Alternative • At Least Once • Exactly Once WPC2017 58
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- 62. Remoting • Il componentepiù importante di AKKA.NET • Implementa un ActorSystem tra più processi distribuiti in rete WPC2017 62
- 63. Remoting • Peer-to-peer • Locationtransparency • Remote addressing , messaging, deployment • Multiple network transports (in verità solo TCP) • Attenzione !!! • I messaggi vengono serializzati • Attenzione alla dimensione del payload WPC2017 63
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- 66. Scale UP • Router •Round Robin • Broadcast • Random • Consistent Hashing (Cluster) • Smallest Mailbox • … WPC2017 66
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- 68. Scale OUT • Clustering •Più nodi di un ActorSystem agiscono come fosse un unico nodo • Alta disponibilità • Alte prestazioni WPC2017 68
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- 70. Testing • Akka.TestKit.* • NUnit •XUnit • VsTest • TestActorSystem • È l’Actor System utilizzato da TestKit e viene ricreato ogni volta che si esegue un test • TestActor • È il mittente implicito di tutti i messaggi che verrano inviati agli attori WPC2017 70
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- 72. Cosa si puòtestare • ExpectMsg • ExpectNoMsg • Within • AwaitAssert • TestActorRef • TestProbe WPC2017 72
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- 74. Anti-Pattern • Request /Respnse • Async / Await Akka.Interfaced (0.5.x) https://github.com/SaladLab/Akka.Interfaced WPC2017 74
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- 76. Ed altro ancora •Event-stream • Networking • Finite-State-Machine • Circuit Breaker • Scheduler WPC2017 76
- 77. Riferimenti WPC2017 Demo https://github.com/delfuria/WPC2017-AKKA.NET Akka .NET http://getakka.net/ AkkaBootcamp https://github.com/petabridge/akka- bootcamp Gitter https://gitter.im/akkadotnet/akka.net WPC2017 77
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