Python 定义一个Actor任务|极客教程

Python示例，本文介绍 Python 定义一个Actor任务相关示例。

Python 定义一个Actor任务问题

你想定义跟actor模式中类似“actors”角色的任务

Python 定义一个Actor任务解决方案

actor模式是一种最古老的也是最简单的并行和分布式计算解决方案。事实上，它天生的简单性是它如此受欢迎的重要原因之一。简单来讲，一个actor就是一个并发执行的任务，只是简单的执行发送给它的消息任务。响应这些消息时，它可能还会给其他actor发送更进一步的消息。 actor之间的通信是单向和异步的。因此，消息发送者不知道消息是什么时候被发送，也不会接收到一个消息已被处理的回应或通知。

结合使用一个线程和一个队列可以很容易的定义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()

这个例子中，你使用actor实例的 send() 方法发送消息给它们。其机制是，这个方法会将消息放入一个队里中，然后将其转交给处理被接受消息的一个内部线程。 close() 方法通过在队列中放入一个特殊的哨兵值（ActorExit）来关闭这个actor。用户可以通过继承Actor并定义实现自己处理逻辑run()方法来定义新的actor。 ActorExit 异常的使用就是用户自定义代码可以在需要的时候来捕获终止请求（异常被get()方法抛出并传播出去）。

如果你放宽对于同步和异步消息发送的要求，类actor对象还可以通过生成器来简化定义。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()

Python 定义一个Actor任务讨论

actor模式的魅力就在于它的简单性。实际上，这里仅仅只有一个核心操作 send() . 甚至，对于在基于actor系统中的“消息”的泛化概念可以已多种方式被扩展。例如，你可以以元组形式传递标签消息，让actor执行不同的操作，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()

作为另外一个例子，下面的actor允许在一个工作者中运行任意的函数，并且通过一个特殊的Result对象返回结果：

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())