在很多應(yīng)用場(chǎng)景中都會(huì)出現(xiàn)在系統(tǒng)中需要某類(lèi)Actor的唯一實(shí)例（only instance）。這個(gè)實(shí)例在集群環(huán)境中可能在任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，但保證它是唯一的。Akka的Cluster-Singleton提供對(duì)這種Singleton Actor模式的支持，能做到當(dāng)這個(gè)實(shí)例所在節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題需要脫離集群時(shí)自動(dòng)在另一個(gè)節(jié)點(diǎn)上構(gòu)建一個(gè)同樣的Actor，并重新轉(zhuǎn)交控制。當(dāng)然，由于涉及了一個(gè)新構(gòu)建的Actor，內(nèi)部狀態(tài)會(huì)在這個(gè)過(guò)程中丟失。Single-Actor的主要應(yīng)用包括某種對(duì)外部只能支持一個(gè)接入的程序接口，或者一種帶有由多個(gè)其它Actor運(yùn)算結(jié)果產(chǎn)生的內(nèi)部狀態(tài)的累積型Actor（aggregator）。當(dāng)然，如果使用一種帶有內(nèi)部狀態(tài)的Singleton-Actor，可以考慮使用PersistenceActor來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部狀態(tài)的自動(dòng)恢復(fù)。如此Cluster-Singleton變成了一種非常實(shí)用的模式，可以在許多場(chǎng)合下應(yīng)用。

  Cluster-Singleton模式也恰恰因?yàn)樗奈ㄒ恍蕴攸c(diǎn)存在著一些隱憂(yōu)，需要特別關(guān)注。唯一性容易造成的隱憂(yōu)包括：容易造成超負(fù)荷、無(wú)法保證穩(wěn)定在線、無(wú)法保證消息投遞。這些需要用戶(hù)在編程時(shí)增加特別處理。

好了，我們?cè)O(shè)計(jì)個(gè)例子來(lái)了解Cluster-Singleton，先看看Singleton-Actor的功能：

移動(dòng)開(kāi)發(fā)培訓(xùn),Android培訓(xùn),安卓培訓(xùn),手機(jī)開(kāi)發(fā)培訓(xùn),手機(jī)維修培訓(xùn),手機(jī)軟件培訓(xùn)

class SingletonActor extends PersistentActor with ActorLogging {
  import SingletonActor._
  val cluster = Cluster(context.system)  var freeHoles = 0
  var freeTrees = 0
  var ttlMatches = 0

  override def persistenceId = self.path.parent.name + "-" + self.path.name

  def updateState(evt: Event): Unit = evt match {    case AddHole =>      if (freeTrees > 0) {
        ttlMatches += 1
        freeTrees -= 1
      } else freeHoles += 1
    case AddTree =>      if (freeHoles > 0) {
        ttlMatches += 1
        freeHoles -= 1
      } else freeTrees += 1

  }  override def receiveRecover: Receive = {    case evt: Event => updateState(evt)    case SnapshotOffer(_,ss: State) =>
      freeHoles = ss.nHoles
      freeTrees = ss.nTrees
      ttlMatches = ss.nMatches
  }  override def receiveCommand: Receive = {    case Dig =>
      persist(AddHole){evt =>
        updateState(evt)
      }
      sender() ! AckDig   //notify sender message received
      log.info(s"State on ${cluster.selfAddress}:freeHoles=$freeHoles,freeTrees=$freeTrees,ttlMatches=$ttlMatches")    case Plant =>
      persist(AddTree) {evt =>
        updateState(evt)
      }
      sender() ! AckPlant   //notify sender message received
      log.info(s"State on ${cluster.selfAddress}:freeHoles=$freeHoles,freeTrees=$freeTrees,ttlMatches=$ttlMatches")    case Disconnect =>  //this node exits cluster. expect switch to another node
      log.info(s"${cluster.selfAddress} is leaving cluster ...")
      cluster.leave(cluster.selfAddress)    case CleanUp =>      //clean up ...
      self ! PoisonPill
  }

}

移動(dòng)開(kāi)發(fā)培訓(xùn),Android培訓(xùn),安卓培訓(xùn),手機(jī)開(kāi)發(fā)培訓(xùn),手機(jī)維修培訓(xùn),手機(jī)軟件培訓(xùn)

這個(gè)SingletonActor就是一種特殊的Actor，它繼承了PersistentActor，所以需要實(shí)現(xiàn)PersistentActor的抽象函數(shù)。SingletonActor維護(hù)了幾個(gè)內(nèi)部狀態(tài)，分別是各類(lèi)運(yùn)算的當(dāng)前累積結(jié)果freeHoles,freeTrees,ttlMatches。SingletonActor模擬的是一個(gè)種樹(shù)場(chǎng)景：當(dāng)收到Dig指令后產(chǎn)生登記樹(shù)坑AddHole事件，在這個(gè)事件中更新當(dāng)前狀態(tài)值；當(dāng)收到Plant指令后產(chǎn)生AddTree事件并更新?tīng)顟B(tài)。因?yàn)镃luster-Singleton模式無(wú)法保證消息安全投遞所以應(yīng)該加個(gè)回復(fù)機(jī)制AckDig,AckPlant讓消息發(fā)送者可用根據(jù)情況補(bǔ)發(fā)消息。我們是用Cluster.selfAddress來(lái)確認(rèn)當(dāng)前集群節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)換。

我們需要在所有承載SingletonActor的集群節(jié)點(diǎn)上構(gòu)建部署ClusterSingletonManager，如下：

移動(dòng)開(kāi)發(fā)培訓(xùn),Android培訓(xùn),安卓培訓(xùn),手機(jī)開(kāi)發(fā)培訓(xùn),手機(jī)維修培訓(xùn),手機(jī)軟件培訓(xùn)

  def create(port: Int) = {
    val config = ConfigFactory.parseString(s"akka.remote.netty.tcp.port=$port")
        .withFallback(ConfigFactory.parseString("akka.cluster.roles=[singleton]"))
        .withFallback(ConfigFactory.load())
    val singletonSystem = ActorSystem("SingletonClusterSystem",config)

    startupSharedJournal(singletonSystem, (port == 2551), path =
        ActorPath.fromString("akka.tcp://SingletonClusterSystem@127.0.0.1:2551/user/store"))

    val singletonManager = singletonSystem.actorOf(ClusterSingletonManager.props(
      singletonProps = Props[SingletonActor],
      terminationMessage = CleanUp,
      settings = ClusterSingletonManagerSettings(singletonSystem).withRole(Some("singleton"))
    ), name = "singletonManager")

  }

移動(dòng)開(kāi)發(fā)培訓(xùn),Android培訓(xùn),安卓培訓(xùn),手機(jī)開(kāi)發(fā)培訓(xùn),手機(jī)維修培訓(xùn),手機(jī)軟件培訓(xùn)

可以看的出來(lái)，ClusterSingletonManager也是一種Actor，通過(guò)ClusterSingletonManager.props配置其所管理的SingletonActor。我們的目的主要是去求證當(dāng)前集群節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障需要退出集群時(shí)，這個(gè)SingletonActor是否能夠自動(dòng)轉(zhuǎn)移到其它在線的節(jié)點(diǎn)上。ClusterSingletonManager的工作原理是首先在所有選定的集群節(jié)點(diǎn)上構(gòu)建和部署，然后在最先部署的節(jié)點(diǎn)上啟動(dòng)SingletonActor，當(dāng)這個(gè)節(jié)點(diǎn)不可使用時(shí)（unreachable）自動(dòng)在次先部署的節(jié)點(diǎn)上重新構(gòu)建部署SingletonActor。

同樣作為一種Actor，ClusterSingletonProxy是通過(guò)與ClusterSingletonManager消息溝通來(lái)調(diào)用SingletonActor的。ClusterSingletonProxy動(dòng)態(tài)跟蹤在線的SingletonActor，為用戶(hù)提供它的ActorRef。我們可以通過(guò)下面的代碼來(lái)具體調(diào)用SingletonActor：

移動(dòng)開(kāi)發(fā)培訓(xùn),Android培訓(xùn),安卓培訓(xùn),手機(jī)開(kāi)發(fā)培訓(xùn),手機(jī)維修培訓(xùn),手機(jī)軟件培訓(xùn)

object SingletonUser {
  def create = {
    val config = ConfigFactory.parseString("akka.cluster.roles=[frontend]")
      .withFallback(ConfigFactory.load())
    val suSystem = ActorSystem("SingletonClusterSystem",config)

    val singletonProxy = suSystem.actorOf(ClusterSingletonProxy.props(
      singletonManagerPath = "/user/singletonManager",
      settings = ClusterSingletonProxySettings(suSystem).withRole(None)
    ), name= "singletonUser")


    import suSystem.dispatcher    //send Dig messages every 2 seconds to SingletonActor through prox
    suSystem.scheduler.schedule(0.seconds,3.second,singletonProxy,SingletonActor.Dig)    //send Plant messages every 3 seconds to SingletonActor through prox
    suSystem.scheduler.schedule(1.seconds,2.second,singletonProxy,SingletonActor.Plant)    //send kill message to hosting node every 30 seconds
    suSystem.scheduler.schedule(10.seconds,15.seconds,singletonProxy,SingletonActor.Disconnect)
  }

}

移動(dòng)開(kāi)發(fā)培訓(xùn),Android培訓(xùn),安卓培訓(xùn),手機(jī)開(kāi)發(fā)培訓(xùn),手機(jī)維修培訓(xùn),手機(jī)軟件培訓(xùn)

我們分不同的時(shí)間段通過(guò)ClusterSingletonProxy向SingletonActor發(fā)送Dig和Plant消息。然后每隔30秒向SingletonActor發(fā)送一個(gè)Disconnect消息通知它所在節(jié)點(diǎn)開(kāi)始脫離集群。然后我們用下面的代碼來(lái)試著運(yùn)行：

移動(dòng)開(kāi)發(fā)培訓(xùn),Android培訓(xùn),安卓培訓(xùn),手機(jī)開(kāi)發(fā)培訓(xùn),手機(jī)維修培訓(xùn),手機(jī)軟件培訓(xùn)

package clustersingleton.demo

import clustersingleton.sa.SingletonActor
import clustersingleton.frontend.SingletonUserobject ClusterSingletonDemo extends App {

  SingletonActor.create(2551)    //seed-node  
  SingletonActor.create(0)   //ClusterSingletonManager node
  SingletonActor.create(0)
  SingletonActor.create(0)
  SingletonActor.create(0)

  SingletonUser.create     //ClusterSingletonProxy node}

移動(dòng)開(kāi)發(fā)培訓(xùn),Android培訓(xùn),安卓培訓(xùn),手機(jī)開(kāi)發(fā)培訓(xùn),手機(jī)維修培訓(xùn),手機(jī)軟件培訓(xùn)

運(yùn)算結(jié)果如下：

移動(dòng)開(kāi)發(fā)培訓(xùn),Android培訓(xùn),安卓培訓(xùn),手機(jī)開(kāi)發(fā)培訓(xùn),手機(jī)維修培訓(xùn),手機(jī)軟件培訓(xùn)

[INFO] [07/09/2017 20:17:28.210] [main] [akka.remote.Remoting] Starting remoting
[INFO] [07/09/2017 20:17:28.334] [main] [akka.remote.Remoting] Remoting started; listening on addresses :[akka.tcp://SingletonClusterSystem@127.0.0.1:2551][INFO] [07/09/2017 20:17:28.489] [main] [akka.remote.Remoting] Starting remoting
[INFO] [07/09/2017 20:17:28.493] [main] [akka.remote.Remoting] Remoting started; listening on addresses :[akka.tcp://SingletonClusterSystem@127.0.0.1:55839][INFO] [07/09/2017 20:17:28.514] [main] [akka.remote.Remoting] Starting remoting
[INFO] [07/09/2017 20:17:28.528] [main] [akka.remote.Remoting] Remoting started; listening on addresses :[akka.tcp://SingletonClusterSystem@127.0.0.1:55840][INFO] [07/09/2017 20:17:28.566] [main] [akka.remote.Remoting] Starting remoting
[INFO] [07/09/2017 20:17:28.571] [main] [akka.remote.Remoting] Remoting started; listening on addresses :[akka.tcp://SingletonClusterSystem@127.0.0.1:55841][INFO] [07/09/2017 20:17:28.595] [main] [akka.remote.Remoting] Starting remoting
[INFO] [07/09/2017 20:17:28.600] [main] [akka.remote.Remoting] Remoting started; listening on addresses :[akka.tcp://SingletonClusterSystem@127.0.0.1:55842][INFO] [07/09/2017 20:17:28.620] [main] [akka.remote.Remoting] Starting remoting
[INFO] [07/09/2017 20:17:28.624] [main] [akka.remote.Remoting] Remoting started; listening on addresses :[akka.tcp://SingletonClusterSystem@127.0.0.1:55843][INFO] [07/09/2017 20:17:28.794] [SingletonClusterSystem-akka.actor.default-dispatcher-15] [akka.tcp://SingletonClusterSystem@127.0.0.1:55843/user/singletonUser] Singleton identified at [akka.tcp://SingletonClusterSystem@127.0.0.1:2551/user/singletonManager/singleton][INFO] [07/09/2017 20:17:28.817] [SingletonClusterSystem-akka.actor.default-dispatcher-15] [akka.tcp://SingletonClusterSystem@127.0.0.1:2551/user/singletonManager/singleton] State on akka.tcp://SingletonClusterSystem@127.0.0.1:2551:freeHoles=0,freeTrees=0,ttlMatches=0[INFO] [07/09/2017 20:17:29.679] [SingletonClusterSystem-akka.actor.default-dispatcher-14] [akka.tcp://SingletonClusterSystem@127.0.0.1:2551/user/singletonManager/singleton] State on akka.tcp://SingletonClusterSystem@127.0.0.1:2551:freeHoles=1,freeTrees=0,ttlMatches=0...
[INFO] [07/09/2017 20:17:38.676] [SingletonClusterSystem-akka.actor.default-dispatcher-3] [akka.tcp://SingletonClusterSystem@127.0.0.1:2551/user/singletonManager/singleton] akka.tcp://SingletonClusterSystem@127.0.0.1:2551 is leaving cluster ...[INFO] [07/09/2017 20:17:39.664] [SingletonClusterSystem-akka.actor.default-dispatcher-3] [akka.tcp://SingletonClusterSystem@127.0.0.1:2551/user/singletonManager/singleton] State on akka.tcp://SingletonClusterSystem@127.0.0.1:2551:freeHoles=0,freeTrees=1,ttlMatches=4[INFO] [07/09/2017 20:17:40.654] [SingletonClusterSystem-akka.actor.default-dispatcher-21] [akka.tcp://SingletonClusterSystem@127.0.0.1:2551/user/singletonManager/singleton] State on akka.tcp://SingletonClusterSystem@127.0.0.1:2551:freeHoles=0,freeTrees=2,ttlMatches=4[INFO] [07/09/2017 20:17:41.664] [SingletonClusterSystem-akka.actor.default-dispatcher-17] [akka.tcp://SingletonClusterSystem@127.0.0.1:2551/user/singletonManager/singleton] State on akka.tcp://SingletonClusterSystem@127.0.0.1:2551:freeHoles=0,freeTrees=1,ttlMatches=5[INFO] [07/09/2017 20:17:42.518] [SingletonClusterSystem-akka.actor.default-dispatcher-3] [akka.tcp://SingletonClusterSystem@127.0.0.1:55843/user/singletonUser] Singleton identified at [akka.tcp://SingletonClusterSystem@127.0.0.1:55839/user/singletonManager/singleton][INFO] [07/09/2017 20:17:43.653] [SingletonClusterSystem-akka.actor.default-dispatcher-19] 
http://www.cnblogs.com/tiger-xc/p/7144879.html