アクターモデルの私的解説

1. アクターモデルについて
株式会社ナチュラルスタイル 三辻尚栄
2012/07/13

2. Actor はオブジェクトである
●
内部状態をもつ
●
ただし、公開メソッドはない
Actor Actor Actor
- 名前: mitsuwo - 名前: dojo - 名前: 握手会
- 年齢: 34 - 年齢: 24 - 場所: メッセ
- 既婚: True - 既婚: False - 入場者数: 2
Actor Actor
- 名前: 藍染ジーパン - 名前: JK Tシャツ
- 価格: 24,800円 - 価格: 4,800円
- 在庫数: 15 - 在庫数: 33

3. Actor はメッセージを受け取る
●
アドレスがある
●
メッセージを受け付ける（非同期）
●
メールボックスのようなものを持っている
to: event001
Actor: event001
内容:入場(3)
[メッセージキュー]
・入場(3)
・入場(8)
to: event001 ・入場(5)
ユーザー 内容:入場(8)
Actor環境
- 名前: 握手会
to: event001
Actor 内容:入場(5) - 場所: メッセ
- 入場者数: 2
他のActor

4. Actor はメッセージを処理する
● 自分の番が来たらメッセージを1件だけ処理する
●
このときに内部状態に変更を加えるかも
●
独立したスレッドのようなものが動いてる感じになる
Actor: event001 Actor: event001 Actor: event001
[メッセージキュー] [メッセージキュー] [メッセージキュー]
・入場(8) ・入場(5)
・入場(5)
処理 処理
- 名前: 握手会 - 名前: 握手会 - 名前: 握手会
- 場所: メッセ - 場所: メッセ - 場所: メッセ
- 入場者数: 5 - 入場者数: 13 - 入場者数: 18

5. Actor はプロセス越しに通信する
ホスト: 10.10.0.1
プロセス: PID1001
Actor: yrm Actor: dojo
プロセス: PID1002
dojo@PID1001
Actor: habu Actor: mitsuwo

6. Actor はネットワーク越しに通信する
ホスト: 10.10.0.1 ホスト: 10.10.100.1
プロセス: TCP4001 プロセス: TCP4001
Actor: yrm Actor: dojo Actor: mine Actor: tashiro
プロセス: TCP4002 プロセス: TCP4002
sho@10.10.100.1:4002
Actor: habu Actor: mitsuwo Actor: sho Actor: kubota

7. 例: 簡単なチャット（DBの場合）
DB
INSERT SELECT SELECT
メッセージを閲覧する人は
定期的にSELECTを投げて
新しいメッセージがないか
見に行く（ポーリング）
書き込み 閲覧 閲覧

8. 例: 簡単なチャット（Actorの場合）
Actor: ChatMaster
メッセージ
のコピー
メッセージが届くとAgentが画
メッセージ
面に追加するのでポーリングし
Actor: Agent Actor: Agent なくていい。
ただし、過去ログは残らない。
画面に追加 画面に追加
書き込み 閲覧 閲覧

9. どこがいいの？
[長所]
●
並行プログラミングが簡単にできる
– Actor の作者はスレッドを直接扱うことがない
– Actor の作者は内部状態に対するロックを考えなくていい
●
スケーラブル
– ボトルネックをどんどん小さなActorに分けられる
– CPUをどんどん増やせる（コア数 or ホスト数）
[短所]
● 共有データの扱いがDBに比べて面倒なときがある
● Actor 環境自体のオーバヘッドがある
– メッセージのコピー
– 一旦キューに入れて処理すること

10. Actor環境の実装
（メッセージスロット）
●
スレッドセーフなキューを用意
● Actor 毎にインスタンス化
●
メッセージ投入スレッド
●
定時にメッセージを発生させる仕組み

11. Actor環境の実装
（スケジューラー）
●
スレッドプールを用意
●
コア数分だけスレッドをたてておく
● 各Actor に平等にスレッドを割り当てる
●
メッセージスロットから
メッセージを受け取ってActorの処理を実行

12. Actor環境の実装
（通信機構）
●
メッセージのネットワーク対応
– オブジェクトを深くシリアライズ → XML, json など
– XML, json など → オブジェクトにデシリアライズ
●
ネットワーク通信を束ねる
– あるエンドポイントに対して通信が発生したら接続
– Actor間・メッセージ間で接続を使い回す
– 一定時間通信がなければ切断

13. 実在するActor環境
● Erlang/OTP エリクソン社のActor専用VM環境
● Scala 言語に組み込み、通信なし?
● akka(Java/Scala) JVM上で動作する環境、通信も可
● Theron(C++) ドキュメントなど良さそう、通信なし

14. 実例
500エラーシステム

15. 500エラーの用途
●
異常事態を知る → 障害発生時の通知
●
現在発生しているエラーを見る → リリース時
の影響確認
●
過去に発生したエラーの見る → 問い合わせ対
応等
●
一定期間に発生したエラーの状況を知る → い
つまでも放置されているエラーを無くす

16. こんな機能があるといい
●
単位時間あたりの発生件数がしきい値を超え
たらメールで通知する機能
●
現在発生しているエラーを受信する機能
● 過去に発生したエラーをDBから検索する機能
●
今日とか今週のエラーの統計をメールで通知
する機能

17. 500エラーシステム
発生件数がしきい値を
500エラーが発生したら 超えたらメール
POST(HTTP)
Webサーバ 受け取った500エラーを
send(WebSocket)
Webサーバ Actor: Agent Webブラウザ
Actor: Receiver
Webサーバ Actor: Agent Webブラウザ
(数百台)
Actor: Logger Actor: Agent Webブラウザ
INSERT
過去ログをSELECT参照
DB
集計データを定期的にメール