Python定義一個Actor任務

更新時間：2020年07月29日 11:33:54 作者：David Beazley

這篇文章主要介紹了Python定義一個Actor任務，文中講解非常細致，代碼幫助大家更好的理解和學習，感興趣的朋友可以了解下

問題

你想定義跟actor模式中類似“actors”角色的任務

解決方案

actor模式是一種最古老的也是最簡單的并行和分布式計算解決方案。事實上，它天生的簡單性是它如此受歡迎的重要原因之一。簡單來講，一個actor就是一個并發(fā)執(zhí)行的任務，只是簡單的執(zhí)行發(fā)送給它的消息任務。響應這些消息時，它可能還會給其他actor發(fā)送更進一步的消息。 actor之間的通信是單向和異步的。因此，消息發(fā)送者不知道消息是什么時候被發(fā)送，也不會接收到一個消息已被處理的回應或通知。

結合使用一個線程和一個隊列可以很容易的定義actor，例如：

from queue import Queue
from threading import Thread, Event

# Sentinel used for shutdown
class ActorExit(Exception):
  pass

class Actor:
  def __init__(self):
    self._mailbox = Queue()

  def send(self, msg):
    '''
    Send a message to the actor
    '''
    self._mailbox.put(msg)

  def recv(self):
    '''
    Receive an incoming message
    '''
    msg = self._mailbox.get()
    if msg is ActorExit:
      raise ActorExit()
    return msg

  def close(self):
    '''
    Close the actor, thus shutting it down
    '''
    self.send(ActorExit)

  def start(self):
    '''
    Start concurrent execution
    '''
    self._terminated = Event()
    t = Thread(target=self._bootstrap)

    t.daemon = True
    t.start()

  def _bootstrap(self):
    try:
      self.run()
    except ActorExit:
      pass
    finally:
      self._terminated.set()

  def join(self):
    self._terminated.wait()

  def run(self):
    '''
    Run method to be implemented by the user
    '''
    while True:
      msg = self.recv()

# Sample ActorTask
class PrintActor(Actor):
  def run(self):
    while True:
      msg = self.recv()
      print('Got:', msg)

# Sample use
p = PrintActor()
p.start()
p.send('Hello')
p.send('World')
p.close()
p.join()

這個例子中，你使用actor實例的 send() 方法發(fā)送消息給它們。其機制是，這個方法會將消息放入一個隊里中，然后將其轉交給處理被接受消息的一個內部線程。 close() 方法通過在隊列中放入一個特殊的哨兵值（ActorExit）來關閉這個actor。用戶可以通過繼承Actor并定義實現(xiàn)自己處理邏輯run()方法來定義新的actor。 ActorExit 異常的使用就是用戶自定義代碼可以在需要的時候來捕獲終止請求（異常被get()方法拋出并傳播出去）。

如果你放寬對于同步和異步消息發(fā)送的要求，類actor對象還可以通過生成器來簡化定義。例如：

def print_actor():
  while True:

    try:
      msg = yield   # Get a message
      print('Got:', msg)
    except GeneratorExit:
      print('Actor terminating')

# Sample use
p = print_actor()
next(p)   # Advance to the yield (ready to receive)
p.send('Hello')
p.send('World')
p.close()

討論

actor模式的魅力就在于它的簡單性。實際上，這里僅僅只有一個核心操作 send() . 甚至，對于在基于actor系統(tǒng)中的“消息”的泛化概念可以已多種方式被擴展。例如，你可以以元組形式傳遞標簽消息，讓actor執(zhí)行不同的操作，如下：

class TaggedActor(Actor):
  def run(self):
    while True:
       tag, *payload = self.recv()
       getattr(self,'do_'+tag)(*payload)

  # Methods correponding to different message tags
  def do_A(self, x):
    print('Running A', x)

  def do_B(self, x, y):
    print('Running B', x, y)

# Example
a = TaggedActor()
a.start()
a.send(('A', 1))   # Invokes do_A(1)
a.send(('B', 2, 3))  # Invokes do_B(2,3)
a.close()
a.join()

作為另外一個例子，下面的actor允許在一個工作者中運行任意的函數(shù)，并且通過一個特殊的Result對象返回結果：

from threading import Event
class Result:
  def __init__(self):
    self._evt = Event()
    self._result = None

  def set_result(self, value):
    self._result = value

    self._evt.set()

  def result(self):
    self._evt.wait()
    return self._result

class Worker(Actor):
  def submit(self, func, *args, **kwargs):
    r = Result()
    self.send((func, args, kwargs, r))
    return r

  def run(self):
    while True:
      func, args, kwargs, r = self.recv()
      r.set_result(func(*args, **kwargs))

# Example use
worker = Worker()
worker.start()
r = worker.submit(pow, 2, 3)
worker.close()
worker.join()
print(r.result())

最后，“發(fā)送”一個任務消息的概念可以被擴展到多進程甚至是大型分布式系統(tǒng)中去。例如，一個類actor對象的 send() 方法可以被編程讓它能在一個套接字連接上傳輸數(shù)據(jù) 或通過某些消息中間件（比如AMQP、ZMQ等）來發(fā)送。

以上就是Python定義一個Actor任務的詳細內容，更多關于Python actor任務的資料請關注腳本之家其它相關文章！

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