TDC - Introdução ao Actor Model com Microsoft Orleans
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O documento apresenta o framework Microsoft Orleans e o modelo de programação Actor. O Orleans permite a criação de aplicações distribuídas e stateful baseadas no modelo de atores, com características de elastibilidade, resiliência e resposta. O documento descreve os conceitos do modelo de atores, a arquitetura do Orleans e apresenta um exemplo prático com código.
![[StorageProvider(ProviderName="Devices")]
public class DeviceGrain : Grain<DeviceState>, IDevice
{
public Task<double> GetTemperature()
{
return Task.FromResult(State.LastTemperature);
}
public async Task SetTemperature(double temperature)
{
State.LastTemperature = temperature;
await WriteStateAsync();
}
}
public class DeviceState
{
public double LastTemperature {get;set;}
}
Silo Host
Grains
ContractsWeb Api
<<interface>>
IDevice
DeviceGrain DeviceState
Program
Startup
Device
Controller
Exemplo | Implementação do ator (grain)](https://image.slidesharecdn.com/orleans-190717024321/85/TDC-Introducao-ao-Actor-Model-com-Microsoft-Orleans-22-320.jpg)
![public static int Main(string[] args)
{
...
var builder = new SiloHostBuilder()
.Configure<ClusterOptions>(options => {
options.ClusterId = "dev";
options.ServiceId = "OrleansDemo";
})
.UseAdoNetClustering(options => {
options.Invariant = "System.Data.SqlClient";
options.ConnectionString = ...
})
.AddAdoNetGrainStorage("Devices", options=> {
options.Invariant = "System.Data.SqlClient";
options.ConnectionString = ...
})
.ConfigureEndpoints(siloPort: 11111, gatewayPort: 30000)
.UseDashboard(_ => { })
.ConfigureApplicationParts(parts => parts.AddFromApplicationBaseDirectory())
.ConfigureLogging(logging => logging.AddConsole());
var host = builder.Build();
await host.StartAsync();
}
Silo Host
Grains
ContractsWeb Api
<<interface>>
IDevice
DeviceGrain DeviceState
Program
Startup
Device
Controller
Exemplo | Host dos atores (server)](https://image.slidesharecdn.com/orleans-190717024321/85/TDC-Introducao-ao-Actor-Model-com-Microsoft-Orleans-23-320.jpg)
![[Route("api/[controller]")]
[ApiController]
public class DeviceController : ControllerBase {
private readonly IClusterClient _client;
public DeviceController(IClusterClient client) {
_client = client;
}
// GET api/device/5
[HttpGet("{deviceId}")]
public async Task<double> Get(int deviceId) {
var device = _client.GetGrain<IDevice>(deviceId);
return await device.GetTemperature();
}
// PUT api/device/5
[HttpPut("{deviceId}")]
public async Task Put(int deviceId, [FromForm] string value) {
var device = _client.GetGrain<IDevice>(deviceId);
await device.SetTemperature(double.Parse(value));
}
}
Silo Host
Grains
ContractsWeb Api
<<interface>>
IDevice
DeviceGrain DeviceState
Program
Startup
Device
Controller
Exemplo | Web API de consumo](https://image.slidesharecdn.com/orleans-190717024321/85/TDC-Introducao-ao-Actor-Model-com-Microsoft-Orleans-25-320.jpg)
TDC - Introdução ao Actor Model com Microsoft Orleans
- 1. Uma Introdução ao Actor Model com Microsoft Orleans 2019 – Trilha .NET
- 2. Agenda Microsoft Orleans e o Actor Model2 Introdução1 Arquitetura stateful3 Código e Demo4
- 3. Quem sou eu? Fabio Gouw Arquiteto de Soluções @ Itaú @fabiogouw fabiogouw http://www.fabiogouw.com
- 4. Introdução
- 5. Introdução | Um pouco de estatística... 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 1 milhão de logins 29 milhões de mensagens 188 milhões de e-mails 3,8 milhões de buscas % de usuários de internet / população do mundo Em um minuto...
- 6. Orientado a Mensagens Elástico Resiliente Responsivo https://www.reactivemanifesto.org/ Introdução | Sistemas Reativos
- 7. Introdução | Exemplos de Aplicações
- 9. Orleans | Framework e história 2014 Preview público 2017 Versão 2.0 com suporte a .NET Core 2010 Projeto iniciado no Microsoft Research 2015 Open source (MIT) 1973 Actor Model: Artigo de Carl Hewitt, Peter Bishop e Richard Steiger Framework para criação de aplicações distribuídas baseado no Actor Model, voltado para cloud, em cenários stateful e near real-time.
- 10. Actor Model | Conceitos Modelo conceitual de processamento concorrente que trata atores como sua primitiva de computação. Atores... • representam conceitos da vida real • possuem identidade única • se comunicam através de mensagens
- 11. Possui uma fila própria para armazenar mensagens a processar (mailbox) Cada ator possui seu próprio estado interno Recebe as mensagens de forma assíncrona Envia mensagens para outros atores Processamento é feito de forma single-threaded, mensagem a mensagem Actor Model | Conceitos
- 12. Thread 2 Thread 1 Shared State (memória) Tempo Actor Model | Controle de Concorrência Tempo com uso de locks orientado a mensagens
- 13. Orleans | Ativação Transparente Persistido Ativando Desativando Ativo na memória Virtual Actor → Grains Host de Grains → Silos
- 14. Arquitetura com o Microsoft Orleans
- 15. Orleans | Arquitetura Frontend StorageStateful middle tier
- 16. Orleans | Arquitetura StorageStateful middle tierFrontend Location transparency!
- 17. Orleans | Arquitetura StorageStateful middle tierFrontend
- 18. Orleans | Arquitetura StorageStateful middle tierFrontend
- 20. Silo Host Grains ContractsWeb Api <<interface>> IDevice DeviceGrain DeviceState Program Startup Device Controller Exemplo | Componentes e Classes Microsoft.Orleans.Core.Abstractions Microsoft.Orleans.OrleansCodeGenerator.Build Microsoft.Orleans.Client Microsoft.Orleans.Clustering.AdoNet Microsoft.Orleans.Server Microsoft.Orleans.OrleansSQLUtils OrleansDashboard Microsoft.Orleans.Core.Abstractions Microsoft.Orleans.OrleansCodeGenerator.Build
- 21. public interface IDevice : IGrainWithIntegerKey { Task SetTemperature(double temperature); Task<double> GetTemperature(); }Silo Host Grains ContractsWeb Api <<interface>> IDevice DeviceGrain DeviceState Program Startup Device Controller Exemplo | Interface – contrato único
- 22. [StorageProvider(ProviderName="Devices")] public class DeviceGrain : Grain<DeviceState>, IDevice { public Task<double> GetTemperature() { return Task.FromResult(State.LastTemperature); } public async Task SetTemperature(double temperature) { State.LastTemperature = temperature; await WriteStateAsync(); } } public class DeviceState { public double LastTemperature {get;set;} } Silo Host Grains ContractsWeb Api <<interface>> IDevice DeviceGrain DeviceState Program Startup Device Controller Exemplo | Implementação do ator (grain)
- 23. public static int Main(string[] args) { ... var builder = new SiloHostBuilder() .Configure<ClusterOptions>(options => { options.ClusterId = "dev"; options.ServiceId = "OrleansDemo"; }) .UseAdoNetClustering(options => { options.Invariant = "System.Data.SqlClient"; options.ConnectionString = ... }) .AddAdoNetGrainStorage("Devices", options=> { options.Invariant = "System.Data.SqlClient"; options.ConnectionString = ... }) .ConfigureEndpoints(siloPort: 11111, gatewayPort: 30000) .UseDashboard(_ => { }) .ConfigureApplicationParts(parts => parts.AddFromApplicationBaseDirectory()) .ConfigureLogging(logging => logging.AddConsole()); var host = builder.Build(); await host.StartAsync(); } Silo Host Grains ContractsWeb Api <<interface>> IDevice DeviceGrain DeviceState Program Startup Device Controller Exemplo | Host dos atores (server)
- 24. // Startup.cs IClusterClient client = new ClientBuilder() .Configure<ClusterOptions>(options => { options.ClusterId = "dev"; options.ServiceId = "OrleansDemo"; }) .UseAdoNetClustering(options => { options.Invariant = "System.Data.SqlClient"; options.ConnectionString = ... }) .ConfigureLogging(logging => logging.AddConsole()) .Build(); await client.Connect(); ... services.AddSingleton(client); Silo Host Grains ContractsWeb Api <<interface>> IDevice DeviceGrain DeviceState Program Startup Device Controller Exemplo | Configuração do client
- 25. [Route("api/[controller]")] [ApiController] public class DeviceController : ControllerBase { private readonly IClusterClient _client; public DeviceController(IClusterClient client) { _client = client; } // GET api/device/5 [HttpGet("{deviceId}")] public async Task<double> Get(int deviceId) { var device = _client.GetGrain<IDevice>(deviceId); return await device.GetTemperature(); } // PUT api/device/5 [HttpPut("{deviceId}")] public async Task Put(int deviceId, [FromForm] string value) { var device = _client.GetGrain<IDevice>(deviceId); await device.SetTemperature(double.Parse(value)); } } Silo Host Grains ContractsWeb Api <<interface>> IDevice DeviceGrain DeviceState Program Startup Device Controller Exemplo | Web API de consumo
- 26. Live Demo
- 28. Conclusão | Para saber mais • Exemplo https://github.com/fabiogouw/OrleansDemo • Documentação do Microsoft Orleans https://dotnet.github.io/orleans/ • Vídeo Building the Halo 4 Services with Orleans - Caitie McCaffrey https://www.infoq.com/presentations/halo-4-orleans/ • Livro Reactive Messaging Patterns with the Actor Model: Applications and Integration in Scala and Akka - Vaughn Vernon • Post Design Techniques for Building Stateful, Cloud-Native Applications – Hugh McKee https://www.lightbend.com/blog/design-techniques-stateful- cloud-native-applications-resilience-recoverability-scalability