Хотел давно освоить интересный фреймворк akka. Akka реализует концепцию акторов на языке scala, хотя API у него есть как и на scala, так и на java. В двух словах концепция акторов подразумевает, что есть акторы (актеры), которые параллельно выполняют какие либо операции, создают новых акторов, а общаются с другими акторами с помощью сообщений. Все как у людей. Испробовать все это я решил на автомобильном эмуляторе.
Фреймворк, хоть и написан на scala, имеет API на java, которым я и воспользовался. На официальном сайте есть понятная документация на английском языке.
Я хотел сымитировать движение по обычной дороге с несколькими полосами. Кто-то хочет ехать быстрее, кто-то медленнее, кто-то постоянно перестраивается и просить пропустить если нет возможности это сделать, а кто-то ждет когда появится окно. Кто-то пропускает в свой ряд, кто-то принципиально нет. А кто-то вообще встанет посреди дороги и перекроет всю полосу. В общем, обычная дорога)
Немного подумав я набросал следующую систему, которая будет всем этим управлять.
Начну с клиента, клиент в браузере по кнопке должен добавлять автомобиль, каждые n секунд происходит смена обстановки на дороге, которая тут же отправляется клиенту. Для этого я применил технологию веб-сокетов, которая, кстати, с помощью spring boot удивительно легко настраивается. Клиент и Сервер по сути являются равноправными участниками обмена информацией. Для того, чтобы отобразить актуальную обстановку на дороге не нужно каждый n секунд ходить на сервер и смотреть, поменялось ли что, сервер сам уведомит.
Теперь непосредственно об акторах. Я считаю, что создал довольно естественную модель:
ManagerActor — создает все другие акторы в начале. Если добавляется новый автомобиль, то он создает его.
CarActor — автомобиль. Исследует дорожную остановку и решает куда ехать и сообщает об этом DecisionActor. Если в ответ на его желаемое перемещение приходит сообщение о недопустимости, то может договориться с другим автомобилем о том, чтобы сделать это перемещение возможным.
DecisionActor — Собирает желаемые перемещения автомобилей, выявляет конфликты и предлагает автомобилям их разрешить. Как только все желаемые перемещения собраны, отправляет их RoadActor.
RoadActor — Дорога. Получает ходы автомобилей и обновляет состояние дороги. Далее отправляет новое состояние дороги ViewActor и всем автомобилям (через DecisionActor)
ViewActor — Глаза. Преобразует дорогу в удобный для клиента вид.
Основная логику приложения выполняют акторы, представляющие автомобили.
Каждому автомобилю я дал три параметра:
Второй параметр (вежливость) является вероятностью того, пропустит ли автомобиль другой автомобиль в свой ряд если тот попросит.
Третий параметр (наглость) является вероятностью того, что автомобиль не постесняется попроситься в ряд, если ему будет хотеться перестроится.
После начала каждого хода каждый автомобиль получает дорожную карту и создает для себя стэк возможных перемещений. На вершине стэка должно находится самое выгодное перемещение, на дне стэка самое невыгодное перемещение (остаться на месте). Затем самое выгодное решение отправляется в центр решений. Центр решений принимает все ходы, если отправляется ход, приводящий к аварии, то ход автомобиля, который не имеет преимущества аннулируется и ему отправляется сообщение об этом, которое содержит ссылку на автомобиль-конкурент.
Если автомобиль получает сообщение об аннуляции его хода, у него есть несколько вариантов:
Также надо уметь «разруливать» ситуации, когда более двух автомобилей претендуют на одно и то же место.
Я реализовал это все. Проект на гитхабе. Хоть это и веб приложение, но пока считается, что клиент у этого веб приложения один. Хотя за 5 мин можно сделать этот сервис многопользовательским. (Создавать несколько ManagerActor и вещать по разным URL, а не по одному, как сейчас).
В браузере это выглядит так.
Настраивается генератор, который в начале дороге генерирует автомобили c
определенными параметрами. Генератор может генерировать автомобильное
движение с различной плотностью. Кликнув на любое место дороги можно
поставить туда сломанный автомобиль (препятствие). Ну и наблюдать на то,
как все происходит. ИМХО похоже на наши дороги:)
(да, графике время не уделял, все схематично)
Проект на гитхабе
Фреймворк, хоть и написан на scala, имеет API на java, которым я и воспользовался. На официальном сайте есть понятная документация на английском языке.
Я хотел сымитировать движение по обычной дороге с несколькими полосами. Кто-то хочет ехать быстрее, кто-то медленнее, кто-то постоянно перестраивается и просить пропустить если нет возможности это сделать, а кто-то ждет когда появится окно. Кто-то пропускает в свой ряд, кто-то принципиально нет. А кто-то вообще встанет посреди дороги и перекроет всю полосу. В общем, обычная дорога)
Немного подумав я набросал следующую систему, которая будет всем этим управлять.
Начну с клиента, клиент в браузере по кнопке должен добавлять автомобиль, каждые n секунд происходит смена обстановки на дороге, которая тут же отправляется клиенту. Для этого я применил технологию веб-сокетов, которая, кстати, с помощью spring boot удивительно легко настраивается. Клиент и Сервер по сути являются равноправными участниками обмена информацией. Для того, чтобы отобразить актуальную обстановку на дороге не нужно каждый n секунд ходить на сервер и смотреть, поменялось ли что, сервер сам уведомит.
Теперь непосредственно об акторах. Я считаю, что создал довольно естественную модель:
ManagerActor — создает все другие акторы в начале. Если добавляется новый автомобиль, то он создает его.
CarActor — автомобиль. Исследует дорожную остановку и решает куда ехать и сообщает об этом DecisionActor. Если в ответ на его желаемое перемещение приходит сообщение о недопустимости, то может договориться с другим автомобилем о том, чтобы сделать это перемещение возможным.
DecisionActor — Собирает желаемые перемещения автомобилей, выявляет конфликты и предлагает автомобилям их разрешить. Как только все желаемые перемещения собраны, отправляет их RoadActor.
RoadActor — Дорога. Получает ходы автомобилей и обновляет состояние дороги. Далее отправляет новое состояние дороги ViewActor и всем автомобилям (через DecisionActor)
ViewActor — Глаза. Преобразует дорогу в удобный для клиента вид.
Основная логику приложения выполняют акторы, представляющие автомобили.
Каждому автомобилю я дал три параметра:
- Желаемая скорость (1, 2 или 3)
- Вежливость
- Наглость (может не совсем удачное название)
Второй параметр (вежливость) является вероятностью того, пропустит ли автомобиль другой автомобиль в свой ряд если тот попросит.
Третий параметр (наглость) является вероятностью того, что автомобиль не постесняется попроситься в ряд, если ему будет хотеться перестроится.
После начала каждого хода каждый автомобиль получает дорожную карту и создает для себя стэк возможных перемещений. На вершине стэка должно находится самое выгодное перемещение, на дне стэка самое невыгодное перемещение (остаться на месте). Затем самое выгодное решение отправляется в центр решений. Центр решений принимает все ходы, если отправляется ход, приводящий к аварии, то ход автомобиля, который не имеет преимущества аннулируется и ему отправляется сообщение об этом, которое содержит ссылку на автомобиль-конкурент.
Если автомобиль получает сообщение об аннуляции его хода, у него есть несколько вариантов:
- Взять еще один ход из стека и заново сходить.
- Попросить автомобиль-конкурент переходить и заново сходить этим же перемещением.
Также надо уметь «разруливать» ситуации, когда более двух автомобилей претендуют на одно и то же место.
Я реализовал это все. Проект на гитхабе. Хоть это и веб приложение, но пока считается, что клиент у этого веб приложения один. Хотя за 5 мин можно сделать этот сервис многопользовательским. (Создавать несколько ManagerActor и вещать по разным URL, а не по одному, как сейчас).
В браузере это выглядит так.
Проект на гитхабе
Комментариев нет :
Отправить комментарий