M

MLOG

O'zbek

Parallel va masshtablanuvchi ilovalar yaratish uchun Aktor Modelini o'rganing. Erlang va Akka implementatsiyalari, ularning afzalliklari va real muammolarni hal qilishda qo'llanilishi haqida bilib oling. Dasturiy ta'minot ishlab chiquvchilari uchun global qo'llanma.

Aktor Modeli: Erlang va Akka yordamida parallellik va masshtablanuvchanlik

Dasturiy ta'minot ishlab chiqish olamida ortib borayotgan yuklamalarni bajara oladigan va samarali ishlaydigan ilovalarni yaratish doimiy qiyinchilik tug'diradi. Parallellikning an'anaviy yondashuvlari, masalan, oqimlar (threads) va blokirovkalar (locks), tezda murakkablashib, xatolarga moyil bo'lib qolishi mumkin. Aktor Modeli kuchli muqobilni taklif etadi, bu parallel va taqsimlangan tizimlarni loyihalashning mustahkam va nafis usulini ta'minlaydi. Ushbu blog posti Aktor Modeliga chuqur kirib boradi, uning tamoyillarini o'rganadi va ikkita mashhur implementatsiyaga e'tibor qaratadi: Erlang va Akka.

Aktor Modeli nima?

Aktor Modeli — bu parallel hisoblashning matematik modelidir. U 'aktorlar'ni hisoblashning asosiy birliklari sifatida ko'rib chiqadi. Aktorlar bir-biri bilan asinxron xabar almashish orqali aloqa qiladigan mustaqil birliklardir. Ushbu model umumiy xotira va murakkab sinxronizatsiya mexanizmlariga bo'lgan ehtiyojni bartaraf etish orqali parallellikni boshqarishni soddalashtiradi.

Aktor Modelining asosiy tamoyillari:

Aktor Modeli, ayniqsa, komponentlar turli mashinalarda joylashishi va tarmoq orqali aloqa qilishi mumkin bo'lgan taqsimlangan tizimlarni qurish uchun juda mos keladi. U nosozliklarga chidamlilik uchun o'rnatilgan qo'llab-quvvatlashni ta'minlaydi, chunki aktorlar bir-birini kuzatishi va nosozliklardan tiklanishi mumkin.

Erlang: Aktor Modelining kashshofi

Erlang — bu yuqori darajada parallel va nosozliklarga chidamli tizimlarni yaratish uchun maxsus ishlab chiqilgan dasturlash tili va ishga tushirish muhiti. U 1980-yillarda Ericsson kompaniyasida telekommunikatsiya kommutatorlarining talablarini qondirish uchun ishlab chiqilgan bo'lib, bu kommutatorlar o'ta ishonchlilikni va ko'p sonli parallel ulanishlarni boshqarish qobiliyatini talab qilgan.

Erlang'ning asosiy xususiyatlari:

Erlang misoli: Oddiy hisoblagich aktori

Keling, Erlang'da oddiy hisoblagich aktorining soddalashtirilgan misolini ko'rib chiqaylik. Ushbu aktor 'increment' (oshirish) va 'get' (olish) xabarlarini qabul qiladi va hisobni saqlaydi.

-module(counter).
-export([start/0, increment/1, get/1]).

start() ->
  spawn(?MODULE, loop, [0]).

increment(Pid) ->
  Pid ! {increment}.

get(Pid) ->
  Pid ! {get, self()}.

loop(Count) ->
  receive
    {increment} ->
      io:format("Incrementing...~n"),
      loop(Count + 1);
    {get, Sender} ->
      Sender ! Count,
      loop(Count)
  end.

Ushbu misolda:

Bu Erlang aktoridagi xabar almashish va holatni boshqarishning asosiy tushunchalarini ko'rsatadi.

Erlang'dan foydalanishning afzalliklari:

Erlang'dan foydalanishdagi qiyinchiliklar:

Akka: JVM uchun Aktor Modeli

Akka — bu Java Virtual Machine (JVM) da parallel, taqsimlangan va nosozliklarga chidamli ilovalarni yaratish uchun mo'ljallangan vositalar to'plami va ishga tushirish muhiti. Scala va Java'da yozilgan Akka Aktor Modelining kuchini Java ekosistemasiga olib keladi va uni kengroq dasturchilar doirasiga ochiq qiladi.

Akka'ning asosiy xususiyatlari:

Akka misoli: Oddiy hisoblagich aktori (Scala)

Mana, Akka yordamida Scala'da yozilgan oddiy hisoblagich aktori misoli:


import akka.actor._

object CounterActor {
  case object Increment
  case object Get
  case class  CurrentCount(count: Int)
}

class CounterActor extends Actor {
  import CounterActor._
  var count = 0

  def receive = {
    case Increment =>
      count += 1
      println(s"Count incremented to: $count")
    case Get =>
      sender() ! CurrentCount(count)
  }
}

object CounterApp extends App {
  import CounterActor._
  val system = ActorSystem("CounterSystem")
  val counter = system.actorOf(Props[CounterActor], name = "counter")

  counter ! Increment
  counter ! Increment
  counter ! Get
  counter ! Get
  Thread.sleep(1000)
  system.terminate()
}

Ushbu misolda:

Akka'dan foydalanishning afzalliklari:

Akka'dan foydalanishdagi qiyinchiliklar:

Erlang va Akka'ni taqqoslash

Ham Erlang, ham Akka Aktor Modelining mustahkam implementatsiyalarini taklif qiladi. Ular orasida tanlov loyihaning talablari va cheklovlariga bog'liq. Qaroringizga yordam berish uchun taqqoslash jadvali:

Xususiyat Erlang Akka
Dasturlash tili Erlang Scala/Java
Platforma BEAM (Erlang VM) JVM
Parallellik O'rnatilgan, optimallashtirilgan Aktor Modeli implementatsiyasi
Nosozliklarga chidamlilik A'lo darajada, "let it crash" Mustahkam, nazoratchilar bilan
Taqsimlanish O'rnatilgan Kuchli qo'llab-quvvatlash
Ekosistema Yetuk, lekin kichikroq Keng qamrovli Java ekosistemasi
O'rganish egri chizig'i Tikroq O'rtacha
Unumdorlik Parallellik uchun yuqori darajada optimallashtirilgan Yaxshi, unumdorlik JVM sozlamalariga bog'liq

Erlang quyidagi hollarda yaxshiroq tanlov bo'ladi:

Akka quyidagi hollarda yaxshiroq tanlov bo'ladi:

Aktor Modelining amaliy qo'llanilishi

Aktor Modeli turli sohalarda keng ko'lamli ilovalarda qo'llaniladi. Mana bir nechta misollar:

Global misollar:

Aktor Modelini amalga oshirish uchun eng yaxshi amaliyotlar

Aktor Modelidan samarali foydalanish uchun ushbu eng yaxshi amaliyotlarni ko'rib chiqing:

Xulosa

Aktor Modeli parallel va masshtablanuvchi ilovalarni yaratish uchun kuchli va nafis yondashuvni taklif etadi. Ham Erlang, ham Akka ushbu modelning mustahkam implementatsiyalarini taqdim etadi, har birining o'ziga xos kuchli va zaif tomonlari bor. Erlang nosozliklarga chidamlilik va parallellikda ustunlik qiladi, Akka esa JVM ekosistemasining afzalliklarini taklif etadi. Aktor Modeli tamoyillarini va Erlang hamda Akka imkoniyatlarini tushunib, siz zamonaviy dunyo talablariga javob beradigan yuqori darajada chidamli va masshtablanuvchi ilovalarni yaratishingiz mumkin. Ular orasidagi tanlov loyihangizning o'ziga xos ehtiyojlariga va jamoangizning mavjud tajribasiga bog'liq. Aktor Modeli, tanlangan implementatsiyadan qat'i nazar, yuqori unumdorlikka ega va ishonchli dasturiy tizimlarni yaratish uchun yangi imkoniyatlar ochadi. Ushbu texnologiyalarning qabul qilinishi haqiqatan ham global hodisa bo'lib, Nyu-York va Londonning gavjum moliya markazlaridan tortib, Hindiston va Xitoyning tez rivojlanayotgan texnologik markazlarigacha hamma joyda qo'llaniladi.