如何使用Java框架Pronghorn迅速編寫應(yīng)用程序
譯文【51CTO.com快譯】作為Akka和RxJava的替代者，Pronghorn為開發(fā)安全無垃圾的應(yīng)用程序提供了一種可靈活擴(kuò)展的開源方法。
1973年，Carl Hewitt受到了量子力學(xué)的啟發(fā)。他想開發(fā)能夠并行執(zhí)行任務(wù)的計算機(jī)，這些計算機(jī)在含有各自本地內(nèi)存和處理器的同時可彼此順利地通信。
actor模型由此而生，隨之誕生了一個很簡單的概念：一切都是actor。這有幾大好處：隔離業(yè)務(wù)和其他邏輯容易多了。由于你應(yīng)用程序的每個核心組件都是隔離且獨(dú)立的，因此很容易獲得安全。又由于actor的性質(zhì)及其相互關(guān)系，加快了構(gòu)建原型的速度。
然而，將它們聯(lián)系在一起的是能夠同時在這些actor之間傳遞消息。actor基于輸入消息做出響應(yīng)；然后，它可以發(fā)回確認(rèn)，傳遞內(nèi)容，并指定下次收到消息時采用的行為。比如說，一個actor從磁盤加載圖像文件，同時將數(shù)據(jù)塊傳送給其他actor作進(jìn)一步處理，即圖像分析或轉(zhuǎn)換。隨后另一個actor將這些作為輸入，將它們寫回到磁盤或?qū)⑺鼈冇涗浀浇K端。這些actor單獨(dú)無法完成強(qiáng)大的功能，但是一起構(gòu)成了應(yīng)用程序。
Pronghorn是什么？
今天有許多系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了這種actor模型。在Object Computing，我們一直在開發(fā)一種高度可擴(kuò)展、高性能、完全開源的Java框架：Pronghorn（https://oci-pronghorn.gitbook.io/pronghorn/chapter-0-what-is-pronghorn/home），它以世界上跑得最快的陸地動物之一：叉角羚命名。
Pronghorn最近推出了版本1.0，試圖克服面向Java和Scala的兩種流行的actor框架：Akka和RxJava存在的幾個缺點(diǎn)。
因此，我們在開發(fā)Pronghorn時注重全面的功能特性：
1. 我們想要產(chǎn)生盡可能少的垃圾。不用垃圾收集器經(jīng)常啟動，它就能達(dá)到前所未有的性能水平。
2. 我們想要確保Pronghorn占用盡可能少的內(nèi)存。由于設(shè)計當(dāng)初注重性能，它充分利用CPU預(yù)取功能和高速緩存，以獲得最高的吞吐量。它使用零拷貝直接訪問，只需數(shù)毫微秒即可從模式（schema）加載字段，根本不會讓核心停滯，同時又是非阻塞、無鎖的。
3. Pronghorn確保你安全地編寫正確的代碼。借助其API和合約，并使用“軟件堡壘”和行業(yè)領(lǐng)先的加密技術(shù)，Pronghorn讓你可以構(gòu)建安全的、穩(wěn)妥失效的應(yīng)用程序。
4. 調(diào)試和測試可能壓力大、很煩人，需要趕時間時更是如此。Pronghorn可以與常用測試框架輕松集成，通過其自動生成、實(shí)時更新的遙測圖形，基于現(xiàn)有消息模式的模糊測試（在開發(fā)中）以及某些actor行為異?；蚝挠锰噘Y源時發(fā)出警告，簡化重構(gòu)和調(diào)試。這可幫助你迅速創(chuàng)建原型，將更多的時間用于關(guān)注業(yè)務(wù)需求上。
想了解更多詳細(xì)信息，請?jiān)L問Pronghorn功能列表（https://oci-pronghorn.gitbook.io/pronghorn/chapter-0-what-is-pronghorn/features）。
為什么是Pronghorn？
編寫并發(fā)高性能的應(yīng)用程序絕非易事，我們也沒有承諾完全解決這些問題。然而，為了讓你了解Pronghorn的好處以及API的強(qiáng)大功能，我們編寫了一個小型的HTTP REST服務(wù)器，對照Node & Express、Tomcat 以及Spring Boot等常見行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對它進(jìn)行了基準(zhǔn)測試：
我們鼓勵你自己運(yùn)行這些數(shù)字（https://github.com/oci-pronghorn/GreenLoader），分享結(jié)果，并添加自己的Web服務(wù)器。
如你所見，Pronghorn在這個REST例子中的表現(xiàn)非常好。Pronghorn幾乎比傳統(tǒng)解決方案快10倍，可以借助無垃圾、靜態(tài)類型的后端，將服務(wù)器成本（比如EC2或Azure）至少降低一半。它可以解析HTTP請求，actor并行工作時生成響應(yīng)。調(diào)度和線程由Pronghorn功能強(qiáng)大的默認(rèn)調(diào)度程序來自動處理。
如上所述，Pronghorn讓你可以迅速構(gòu)建原型，并構(gòu)思項(xiàng)目，通常遵循這三個基本步驟：
1. 定義數(shù)據(jù)流圖
這是至關(guān)重要的第一步。Pronghorn采用數(shù)據(jù)優(yōu)先的方法，迅速處理大量數(shù)據(jù)。在你的應(yīng)用程序中，考慮流經(jīng)“管道”的數(shù)據(jù)類型――比如說，如果你在構(gòu)建一個圖像分析工具，需要actor讀取、寫入和分析圖像文件。actor之間的數(shù)據(jù)格式也需要確立；它可能是含有JPG MCU的模式或原始二進(jìn)制BMP文件。選擇最適合你所開發(fā)的應(yīng)用程序的格式。
2. 定義每個階段之間的合約
合約讓你得以使用FAST輕松定義消息，F(xiàn)AST是金融行業(yè)用于股票交易的一種成熟的協(xié)議。這些合約用于測試階段，以確保實(shí)現(xiàn)與消息字段定義一致。這是一種契約方法；它必須得到遵守，那樣actor才能彼此通信。
3. 實(shí)施數(shù)據(jù)流圖時，使用生成測試，測試最初開發(fā)的組件
模式是你在開發(fā)應(yīng)用程序時為你生成的代碼。測試驅(qū)動開發(fā)便于開發(fā)正確且安全的代碼，為你在準(zhǔn)備發(fā)布時節(jié)省寶貴的時間。隨著程序越來越大，數(shù)據(jù)流圖也不斷變大，描述actor之間的每一次交互，并說明各階段之間管道上的消息數(shù)據(jù)流。借助自動遙測，你可以輕松跟蹤最復(fù)雜的應(yīng)用程序，如下所示：
它是什么樣子？
你可能很想知道Pronghorn代碼是什么樣子。下面是我們的“Hello World”（ https://oci-pronghorn.gitbook.io/pronghorn/chapter-1-getting-started-with-pronghorn/1.-hello-world-introduction/0.-getting-started）例子中生成消息模式的一段示例代碼。
要定義消息，創(chuàng)建類似這個文件的新XML文件：
- <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
- <templates xmlns="http://www.fixprotocol.org/ns/fast/td/1.1">
- <template name="HelloWorldMessage" id="1">
- <string name="GreetingName" id="100" charset="unicode"/>
- </template>
- </templates>
然后，這個模式被Hello World例子中描述的階段所使用。使用該模式將數(shù)據(jù)流圖植入到你的應(yīng)用程序中來得更容易：
- private static void populateGraph(GraphManager gm) {
- Pipe<HelloWorldSchema> messagePipe =
- HelloWorldSchema.instance.newPipe(10, 10_000);
- new GreeterStage(gm, "Jon Snow", messagePipe);
- new GuestStage(gm, messagePipe);
- }
這使用了Hello World教程（https://oci-pronghorn.gitbook.io/pronghorn/chapter-1-getting-started-with-pronghorn/1.-hello-world-introduction/0.-getting-started）中創(chuàng)建的階段。
我們使用一個Maven（https://maven.apache.org/）原型為你提供了開始構(gòu)建Pronghorn應(yīng)用程序所需要的一切。
開始使用Pronghorn
本文已大致介紹了Pronghorn如何幫助你使用Akka和RXJava的替代者：Pronghorn，用Java編寫高性能、高效、安全的應(yīng)用程序。我們想聽聽你如何讓這個成為開發(fā)人員、經(jīng)理、首席財務(wù)官及其他人士的一個理想平臺。
原文標(biāo)題：Write fast apps with Pronghorn, a Java framework，作者：Tobi Schweiger
【51CTO譯稿，合作站點(diǎn)轉(zhuǎn)載請注明原文譯者和出處為51CTO.com】
