开源地址

Github：https://github.com/akkadotnet/akka.net (opens new window)

Akka.NET 是一个高可伸缩性、高可用性的分布式计算框架，是基于 .NET 平台的 Akka 框架的移植版本，可以帮助开发者更容易地构建并行、分布式系统。在本文中，我们将介绍如何使用 Akka.NET 进行开发，并提供一些示例代码。

安装 Akka.NET

在 Visual Studio 中打开 NuGet 包管理器控制台，运行以下命令进行安装：

Install-Package Akka

创建 ActorSystem

在 Akka.NET 中，所有的通信都是通过 Actor 进行的。因此，在开始使用 Akka.NET 之前，我们需要创建一个 ActorSystem。

using Akka.Actor;

var system = ActorSystem.Create("MyActorSystem");

这里我们创建了一个名为 "MyActorSystem" 的 ActorSystem。现在我们可以使用该系统创建我们的第一个 Actor。

创建 Actor

Actor 是 Akka.NET 中的基本单元。Actor 封装了状态和行为，并通过消息进行通信。

我们可以通过继承 ReceiveActor 类或实现 IReceiveActor 接口来创建 Actor。在 Actor 中，我们需要实现 Receive 方法来接收消息。下面是一个简单的例子：

using Akka.Actor;

public class GreetingActor : ReceiveActor
{
    public GreetingActor()
    {
        Receive<Greet>(greet =>
        {
            Console.WriteLine($"Hello, {greet.Name}!");
        });
    }
}

public class Greet
{
    public string Name { get; }

    public Greet(string name)
    {
        Name = name;
    }
}

在上面的例子中，我们定义了一个 GreetingActor 类，它可以接收一个 Greet 消息，并在控制台上打印出问候语。接下来我们将通过 ActorSystem 创建并使用这个 Actor。

发送消息给 Actor

现在我们已经创建了一个 Actor，我们可以向它发送消息。使用 ActorSelection 或者 IActorRef 类型对象都可以用来发送消息，它们可以通过 ActorSystem 来获取。

var greetingActor = system.ActorOf<GreetingActor>("greetingActor");
greetingActor.Tell(new Greet("John"));

上面的代码中，我们使用 ActorOf 方法创建了一个名为 "greetingActor" 的 GreetingActor 类型的 Actor，并向它发送了一个 Greet 消息。

处理 Actor 状态

除了接收消息，Actor 还可以维护自己的状态。状态可以是任何类型的对象，例如一个简单的整数或一个自定义的类。

public class CounterActor : ReceiveActor
{
    private int _count = 0;

    public CounterActor()
    {
        Receive<Increment>(_ =>
        {
            _count++;
        });

        Receive<Decrement>(_ =>
        {
            _count--;
        });

        Receive<GetCount>(_ =>
        {
            Sender.Tell(new Count(_count));
        });
    }
}

public class Increment { }
public class Decrement { }
public class GetCount { }
public class Count
{
    public int Value { get; }

    public Count(int value)
    {
        Value = value;
    }
}

在上面的例子中，我们定义了一个 CounterActor 类，它可以处理三种消息：Increment、Decrement 和 GetCount。它还维护一个 _count 整数状态，并通过 GetCount 消息返回它的当前值。

Actor 生命周期

Actor 可以根据需要在运行时创建和销毁。当 ActorSystem 关闭时，它会自动关闭所有 Actor。

在 Akka.NET 中，Actor 生命周期由以下几个状态组成：

• Created - Actor 已创建，但还未启动。
• Starting - Actor 正在启动。
• Started - Actor 已启动，可以接收消息。
• Stopping - Actor 正在关闭。
• Stopped - Actor 已经关闭，不能接收消息。

我们可以重写 PreStart 和 PostStop 方法来在 Actor 生命周期的不同阶段执行操作。例如，在 PreStart 方法中可以进行一些初始化操作，而在 PostStop 方法中可以进行清理操作。

public class LifecycleActor : ReceiveActor
{
    public LifecycleActor()
    {
        Receive<string>(message =>
        {
            Console.WriteLine($"Received: {message}");
        });
    }

    protected override void PreStart()
    {
        Console.WriteLine("LifecycleActor is starting.");
    }

    protected override void PostStop()
    {
        Console.WriteLine("LifecycleActor has stopped.");
    }
}

在上面的例子中，我们定义了一个 LifecycleActor 类，它在收到消息时打印出消息，并在 PreStart 和 PostStop 方法中分别打印出启动和停止的信息。

Actor 之间的通信

在分布式系统中，Actor 可以在不同的节点之间通信。在 Akka.NET 中，我们可以使用 ActorSelection 类型对象来访问远程 Actor。

var selection = system.ActorSelection("akka.tcp://MyActorSystem@remotehost:8081/user/greetingActor");
selection.Tell(new Greet("Jane"));

在上面的代码中，我们使用 ActorSelection 类型对象 selection 来发送 Greet 消息给名为 "greetingActor" 的远程 Actor，该 Actor 所在的节点为 "remotehost"，端口为 8081。

Actor 路由

在 Akka.NET 中，可以使用路由器将消息路由到多个 Actor。路由器可以是静态的，也可以是动态的。静态路由器是在启动时创建的，而动态路由器是在运行时动态添加和删除 Actor。

下面是一个静态路由器的例子：

var router = system.ActorOf(Props.Create<GreetingActor>().WithRouter(new RoundRobinPool(5)));
for (int i = 0 i < 10; i++)
{
    router.Tell(new Greet($"John{i}"));
}

在上面的例子中，我们使用 RoundRobinPool 创建了一个大小为 5 的路由器，并使用 ActorOf 方法创建了一个 GreetingActor 的路由器。接下来，我们向路由器发送 10 条 Greet 消息。

Actor 分组

在 Akka.NET 中，Actor 可以被分组。分组可以使 Actor 更容易管理，可以通过分组进行批量操作。

下面是一个分组的例子：

var actorA = system.ActorOf<GreetingActor>("actorA");
var actorB = system.ActorOf<GreetingActor>("actorB");
var actorC = system.ActorOf<GreetingActor>("actorC");

var group = system.ActorOf(Props.Empty.WithRouter(new BroadcastGroup(actorA.Path, actorB.Path)));
group.Tell(new Greet("Broadcast"));

在上面的例子中，我们首先创建了三个名为 "actorA"、"actorB" 和 "actorC" 的 Actor。接下来，我们使用 BroadcastGroup 创建了一个广播组，并将 "actorA" 和 "actorB" 添加到该组中。然后，我们向该组发送一条 Greet 消息。

Actor 设备

在 Akka.NET 中，可以使用 Actor 设备（Device）来封装与硬件设备的通信。设备可以通过 ActorSystem 访问，并可以与其他 Actor 进行通信。

下面是一个设备的例子：

public class Device : ReceiveActor
{
    public Device()
    {
        Receive<TemperatureQuery>(_ =>
        {
            Sender.Tell(new TemperatureResponse(25.0));
        });
    }
}

public class TemperatureQuery { }
public class TemperatureResponse
{
    public double Value { get; }

    public TemperatureResponse(double value)
    {
        Value = value;
    }
}

在上面的例子中，我们定义了一个 Device 类，它可以接收 TemperatureQuery 消息，并返回一个 TemperatureResponse 对象。

Actor 分片

在 Akka.NET 中，可以使用 Actor 分片（Sharding）来管理大量的 Actor。分片可以根据一些标准（例如 Actor 类型或 ID）对 Actor 进行分组，并将它们分散到多个节点中。

下面是一个 Actor 分片的例子：

public class CounterActor : ReceiveActor
{
    private int _count = 0;

    public CounterActor()
    {
        Receive<Increment>(_ =>
        {
            _count++;
        });

        Receive<Decrement>(_ =>
        {
            _count--;
        });

        Receive<GetCount>(_ =>
        {
            Sender.Tell(new Count(_count));
        });
    }
}

public class CounterMessageExtractor : IMessageExtractor
{
    public string EntityId(object message)
    {
        return ((CounterMessage)message).CounterId.ToString();
    }

    public object EntityMessage(object message)
    {
        return message;
    }

    public string ShardId(object message)
    {
        var counterId = ((CounterMessage)message).CounterId;
        return (counterId % 10).ToString();
    }
}

public class CounterMessage
{
    public int CounterId { get; }

    public CounterMessage(int counterId)
    {
        CounterId = counterId;
    }
}

var shardRegion = ClusterSharding.Get(system).Start(
typeName: typeof(CounterActor).Name,
entityProps: Props.Create<CounterActor>(),
settings: ClusterShardingSettings.Create(system),
messageExtractor: new CounterMessageExtractor());

shardRegion.Tell(new CounterMessage(1));

```perl

在上面的例子中，我们首先定义了一个 `CounterActor` 类，它可以处理 `Increment`、`Decrement` 和 `GetCount` 消息，并维护一个整数状态。接下来，我们实现了一个 `IMessageExtractor` 接口来将 `CounterMessage` 消息分组到多个节点中。最后，我们使用 `ClusterSharding` 的 `Start` 方法创建了一个名为 "CounterActor" 的 Actor 分片，并向它发送了一个 `CounterMessage` 消息。

## 总结

本文介绍了 Akka.NET 的基本概念和用法，包括如何创建 Actor、发送消息、处理 Actor 状态、管理 Actor 生命周期、Actor 之间的通信、路由和分组、设备和分片。希望这篇文章对你了解和使用 Akka.NET 有所帮助。