使用 Akka 开发敏捷、高性能的 Web 服务应用程序

2023-10-04 11:17:37

前言

在当今快速发展的世界中，构建可扩展且高性能的 Web 服务对于企业和组织的成功至关重要。Akka 是一个强大的异步编程工具，可以帮助您轻松构建和部署此类应用程序。在本指南中，我们将带您了解 Akka 的使用，并构建一个小型 HTTP 服务作为案例，以便您亲身体验 Akka 的强大功能和便利性。

Akka 基础

Akka 是一个基于 Java 和 Scala 的开源框架，用于构建高并发、高性能的分布式系统。它采用异步编程模型，并提供了丰富的工具和库，可帮助您轻松构建健壮且可扩展的应用程序。Akka 的主要特性包括：

异步编程模型 ：Akka 采用异步编程模型，这意味着应用程序可以同时处理多个请求，从而提高性能和可扩展性。
Actor 模型 ：Akka 使用 Actor 模型来管理并发性。Actor 是独立的并发实体，可以相互通信并处理消息。这种模型使应用程序更加模块化和易于管理。
容错性 ：Akka 具有很强的容错性。如果某个 Actor 发生故障，Akka 会自动将其重新启动，并确保应用程序继续运行。

Akka HTTP

Akka HTTP 是一个基于 Akka 的 HTTP 库，用于构建高性能的 Web 服务。它提供了丰富的特性，包括：

非阻塞式 I/O ：Akka HTTP 使用非阻塞式 I/O，这意味着它不会阻塞线程，从而提高性能和可扩展性。
管道式处理 ：Akka HTTP 采用管道式处理模型，这意味着请求和响应可以被多个处理程序按顺序处理，从而提高代码的可读性和维护性。
路由：Akka HTTP 提供了强大的路由功能，可以轻松地将请求映射到相应的处理程序。

构建 Akka HTTP 服务

现在，让我们使用 Akka HTTP 构建一个小型 HTTP 服务。我们将创建一个简单的 REST API，用于管理用户数据。

项目初始化

首先，我们需要创建一个新的 Akka HTTP 项目。您可以使用 Maven 或 Gradle 来完成此操作。以下是一个 Maven 项目的 pom.xml 文件示例：

<project>
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
  <groupId>com.example</groupId>
  <artifactId>akka-http-app</artifactId>
  <version>1.0-SNAPSHOT</version>

  <dependencies>
    <dependency>
      <groupId>com.typesafe.akka</groupId>
      <artifactId>akka-actor-typed_2.13</artifactId>
      <version>2.6.18</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>com.typesafe.akka</groupId>
      <artifactId>akka-http_2.13</artifactId>
      <version>10.2.12</version>
    </dependency>
  </dependencies>
</project>

编写代码

接下来，我们需要编写代码来实现我们的 HTTP 服务。我们将创建一个名为 Main 的类，其中包含应用程序的入口点。

import akka.actor.typed.ActorSystem;
import akka.http.javadsl.Http;
import akka.http.javadsl.marshallers.jackson.Jackson;
import akka.http.javadsl.model.HttpRequest;
import akka.http.javadsl.model.HttpResponse;
import akka.http.javadsl.model.StatusCodes;
import akka.http.javadsl.server.Route;
import akka.http.javadsl.unmarshalling.StringUnmarshallers;
import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonCreator;
import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonProperty;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Optional;

public class Main {

    private static final Map<String, String> users = new HashMap<>();

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ActorSystem<Void> system = ActorSystem.create(createRoute(), "akka-http-app");

        Http.get(system).newServerAt("localhost", 8080).bind(system);

        System.out.println("Server online at http://localhost:8080/");
    }

    private static Route createRoute() {
        return Route.post(
                "/users",
                (HttpRequest request) -> {
                    String body = request.getUnmarshaller(StringUnmarshallers.STRING).get();
                    User user = Jackson.unmarshaller(User.class).unmarshal(body);

                    users.put(user.getUsername(), user.getPassword());

                    return HttpResponse.create().withStatus(StatusCodes.CREATED);
                }
        ).orElse(
                Route.get(
                        "/users/{username}",
                        (HttpRequest request) -> {
                            String username = request.getUri().path(0).name();

                            Optional<String> password = Optional.ofNullable(users.get(username));

                            return password.map(p -> HttpResponse.create().withStatus(StatusCodes.OK).withEntity(Jackson.marshaller().writeValueAsString(new User(username, p))))
                                    .orElseGet(() -> HttpResponse.create().withStatus(StatusCodes.NOT_FOUND));
                        }
                )
        );
    }

    public static class User {
        private final String username;
        private final String password;

        @JsonCreator
        public User(@JsonProperty("username") String username, @JsonProperty("password") String password) {
            this.username = username;
            this.password = password;
        }

        public String getUsername() {
            return username;
        }

        public String getPassword() {
            return password;
        }
    }
}

运行服务

现在，我们可以运行我们的服务了。您可以使用以下命令：

mvn clean package
java -jar target/akka-http-app-1.0-SNAPSHOT.jar

测试服务

服务启动后，您可以使用以下命令来测试它：

curl -X POST -H "Content-Type: application/json" -d '{"username": "john", "password": "secret"}' http://localhost:8080/users

curl -X GET http://localhost:8080/users/john