Actor 的运行时特性

了解 Dapr 中 Actor 的特性和概念

在您已经从高层次上了解了 Actor 构建块之后，让我们深入探讨 Dapr 中 Actor 的特性和概念。

Actor 的生命周期

Dapr 中的 Actor 是虚拟的，这意味着它们的生命周期与内存中的表示无关。因此，不需要显式地创建或销毁它们。Dapr 的 Actor 运行时会在首次收到某个 Actor ID 的请求时自动激活该 Actor。如果某个 Actor 在一段时间内未被使用，Dapr 的 Actor 运行时会对其进行垃圾回收，但会保留其存在的信息，以便在需要时重新激活。

调用 Actor 方法、定时器和提醒会重置 Actor 的空闲时间。例如，提醒的触发会保持 Actor 的活跃状态。

  • Actor 的提醒会在无论其活跃与否的情况下触发。如果提醒触发了一个不活跃的 Actor，它会先激活该 Actor。
  • Actor 的定时器触发会重置空闲时间；然而，定时器仅在 Actor 活跃时触发。

Dapr 运行时用于判断 Actor 是否可以被垃圾回收的空闲超时和扫描间隔是可配置的。当 Dapr 运行时调用 Actor 服务以获取支持的 Actor 类型时，可以传递此信息。

这种虚拟 Actor 生命周期的抽象带来了一些注意事项，尽管 Dapr 的 Actor 实现有时会偏离这种模型。

Actor 在首次向其 Actor ID 发送消息时会自动激活（即构建 Actor 对象）。经过一段时间后，Actor 对象会被垃圾回收。将来再次使用该 Actor ID 会导致构建新的 Actor 对象。Actor 的状态超越对象的生命周期，因为状态存储在为 Dapr 运行时配置的状态提供者中。

分布和故障转移

为了提供可扩展性和可靠性，Actor 实例分布在整个集群中，Dapr 会根据需要自动将它们从故障节点迁移到健康节点。

Actor 分布在 Actor 服务的实例中，这些实例分布在集群中的节点上。每个服务实例包含给定 Actor 类型的一组 Actor。

Actor 放置服务

Dapr 的 Actor 运行时通过 Actor Placement 服务为您管理分布方案和键范围设置。当创建服务的新实例时：

  1. Sidecar 调用 Actor 服务以检索注册的 Actor 类型和配置设置。
  2. 相应的 Dapr 运行时注册它可以创建的 Actor 类型。
  3. Placement 服务计算给定 Actor 类型的所有实例的分区。

每个 Actor 类型的分区数据表在环境中运行的每个 Dapr 实例中更新和存储，并且可以随着 Actor 服务的新实例的创建和销毁而动态变化。

当客户端调用具有特定 ID 的 Actor（例如，Actor ID 123）时，客户端的 Dapr 实例对 Actor 类型和 ID 进行哈希，并使用信息调用可以为该特定 Actor ID 提供请求的相应 Dapr 实例。因此，对于任何给定的 Actor ID，总是调用相同的分区（或服务实例）。这在下图中显示。

这简化了一些选择，但也带来了一些考虑：

  • 默认情况下，Actor 随机放置到 Pod 中，导致均匀分布。
  • 由于 Actor 是随机放置的，因此应预期 Actor 操作总是需要网络通信，包括方法调用数据的序列化和反序列化，从而产生延迟和开销。

Actor 的通信

您可以通过调用 HTTP 端点与 Dapr 交互以调用 Actor 方法。

POST/GET/PUT/DELETE http://localhost:3500/v1.0/actors/<actorType>/<actorId>/<method/state/timers/reminders>

您可以在请求体中为 Actor 方法提供任何数据，请求的响应将在响应体中，这是来自 Actor 调用的数据。

另一种可能更方便的与 Actor 交互的方式是通过 SDK。Dapr 目前支持 .NET、Java 和 Python 的 Actor SDK。

有关更多详细信息，请参阅 Dapr Actor 特性。

并发

Dapr 的 Actor 运行时为访问 Actor 方法提供了简单的轮转访问模型。这意味着在任何时候，Actor 对象的代码中最多只能有一个线程处于活动状态。轮转访问极大地简化了并发系统，因为不需要同步机制来进行数据访问。这也意味着系统必须针对每个 Actor 实例的单线程访问特性进行特殊设计。

单个 Actor 实例不能同时处理多个请求。如果期望 Actor 实例处理并发请求，它可能会导致吞吐量瓶颈。

如果在两个 Actor 之间存在循环请求，同时对其中一个 Actor 发出外部请求，Actor 可能会相互死锁。Dapr 的 Actor 运行时会自动在 Actor 调用上超时，并向调用者抛出异常以中断可能的死锁情况。

重入

要允许 Actor “重入” 并调用自身的方法，请参阅 Actor 重入。

轮转访问

轮转包括响应其他 Actor 或客户端请求的 Actor 方法的完整执行，或定时器/提醒回调的完整执行。即使这些方法和回调是异步的，Dapr 的 Actor 运行时也不会交错它们。一个轮转必须完全完成后，才允许新的轮转。换句话说，当前正在执行的 Actor 方法或定时器/提醒回调必须完全完成后，才允许对方法或回调的新调用。方法或回调被认为已完成，如果执行已从方法或回调返回，并且方法或回调返回的任务已完成。值得强调的是，即使在不同的方法、定时器和回调之间，也要尊重轮转并发性。

Dapr 的 Actor 运行时通过在轮转开始时获取每个 Actor 锁，并在轮转结束时释放锁来强制执行轮转并发性。因此，轮转并发性是在每个 Actor 的基础上强制执行的，而不是跨 Actor。Actor 方法和定时器/提醒回调可以代表不同的 Actor 同时执行。

以下示例说明了上述概念。考虑一个实现了两个异步方法（例如，Method1 和 Method2）、一个定时器和一个提醒的 Actor 类型。下图显示了代表属于此 Actor 类型的两个 Actor（ActorId1 和 ActorId2）的方法和回调执行时间线的示例。

下一步

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