Antwort.

Beim Entwurf von skalierbaren Multi-Thread- und verteilten Anwendungen kommen Patterns zur Anwendung, die Sicherheit beim parallelen Zugriff und effektive Interaktion zwischen Komponenten gewährleisten.

Pattern "Aktor" — ist ein Modell, bei dem jede Einheit (Aktor) ihren Zustand kapselt und nur über asynchrone Nachrichten mit anderen interagiert. Dies schließt Datenrennen aus, da der Aktor eingehende Nachrichten sequenziell verarbeitet.

Pattern "Nachrichtenwarteschlange" — ist eine Architekturlösung, bei der separate Komponenten Daten an eine Nachrichtenwarteschlange senden, aus der sie von Ausführenden abgerufen werden. Dies sorgt für die Pufferung von Aufgaben, Trennung der Geschwindigkeiten von Sender und Ausführenden sowie Belastbarkeit gegenüber Überlastungen.

Beispiel für „Aktoren“ in Scala (Akka):

class SimpleActor extends Actor {
  def receive = {
    case "ping" => sender() ! "pong"
  }
}

Beispiel für Nachrichtenwarteschlange in Python (RabbitMQ/Pika):

import pika
connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters('localhost'))
channel = connection.channel()
channel.queue_declare(queue='tasks')
channel.basic_publish(exchange='', routing_key='tasks', body='Hello')

Wichtige Merkmale:

• Aktoren: Zustandseinschränkung und asynchrone Interaktion, einfache Skalierbarkeit.
• Nachrichtenwarteschlange: Aufgabenpufferung, Gewährleistung der Zustellzuverlässigkeit.
• Beide Patterns können kombiniert werden, um fehlertolerante Anwendungen zu erstellen.

Trickfragen.

Kann man gemeinsame Zustandsobjekte (Shared State) zwischen Aktoren übergeben?

Nein, Aktoren sollten keinen Zustand teilen. Sie kommunizieren nur durch Nachrichten, andernfalls geht der Vorteil der Isolierung verloren und das Risiko von Datenrennen entsteht.

Gewährleistet die Nachrichtenwarteschlange die Reihenfolge der Zustellung für alle Abonnenten?

Nein, es wird nur die Reihenfolge innerhalb einer Warteschlange für einen Verbraucher garantiert. Bei der Skalierung (mehrere Verbraucher) wird die Reihenfolge zwischen den Empfängern nicht garantiert.

Sind Aktoren und Nachrichtenwarteschlangen Konkurrenten zueinander?

Nein, sie werden oft kombiniert: Aktoren für interne Logik (z.B. innerhalb eines Knotens) und Nachrichtenwarteschlangen für den Austausch von Aufgaben zwischen Diensten oder Maschinen.