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2026-10-04 16:13:42 +00:00 · 2026-06-03 20:20:05 +03:00
1 parent bdc008fb78
commit cd4753a660
@@ -0,0 +1,203 @@
+---
+shortTitle: Actor Model
+category: Concurrency
+language: de
+tag:
+    - Concurrency
+    - Messaging
+    - Isolation
+    - Asynchronous
+    - Distributed Systems
+    - Actor Model
+---
+
+## Alternativbezeichnungen
+
+- Message-passing concurrency
+- Actor-based concurrency
+
+---
+
+## Zweck
+
+Das Actor-Model-Pattern ermöglicht die Konstruktion von hochparallelen fehlertoleranten verteilten Systemen,
+indem es isolierte Komponenten (Akteure) verwendet, die ausschließlich über asynchronen Nachrichtenaustausch interagieren.
+
+## Detaillierte Erklärung
+
+---
+
+### 📦 Reales Beispiel
+
+Stellen Sie sich ein Kundendienstsystem vor.
+- Jeder **Kundendienstmitarbeiter** ist ein **Aktor**.
+- Kunden **senden Anfragen (Nachrichten)** an die Mitarbeiter.
+- Jeder Mitarbeiter behandelt zu einem bestimmten Zeitpunkt genau eine Anfrage und kann diese **asynchron beantworten**,
+ohne dabei anderen Mitarbeitern in die Quere zu kommen.
+
+---
+
+### 🧠 In einfachen Worten
+
+> "Aktoren sind wie unabhängige Arbeiter, die keine Ressourcen teilen und nur über Nachrichten kommunizieren."
+
+---
+
+### 📖 Wikipedia sagt
+
+> Das [Actor Model](https://en.wikipedia.org/wiki/Actor_model) ist ein mathematisches Modell
+>  für parallele Informationsverarbeitung, das "Aktoren" als universelle Ausführer von Aufgaben betrachtet.
+
+---
+
+### 🧹 Klassendiagramm
+
+![UML Class Diagram](./etc/Actor_Model_UML_Class_Diagram.png)
+
+---
+
+## Programmbeispiel in Java
+
+### Actor.java
+
+```java
+public abstract class Actor implements Runnable {
+
+    @Setter
+    @Getter
+    private String actorId;
+    private final BlockingQueue<Message> mailbox = new LinkedBlockingQueue<>();
+    private volatile boolean active = true; 
+
+
+    public void send(Message message) {
+        mailbox.add(message); 
+    }
+
+    public void stop() {
+        active = false; 
+    }
+
+    @Override
+    public void run() {
+        
+    }
+
+    protected abstract void onReceive(Message message);
+}
+
+```
+
+### Message.java
+
+```java
+
+@AllArgsConstructor
+@Getter
+@Setter
+public class Message {
+    private final String content;
+    private final String senderId;
+}
+```
+
+### ActorSystem.java
+
+```java
+public class ActorSystem {
+    public void startActor(Actor actor) {
+        String actorId = "actor-" + idCounter.incrementAndGet(); // Generate a new and unique ID
+        actor.setActorId(actorId); // assign the actor it's ID
+        actorRegister.put(actorId, actor); // Register and save the actor with it's ID
+        executor.submit(actor); // Run the actor in a thread
+    }
+    public Actor getActorById(String actorId) {
+        return actorRegister.get(actorId); //  Find by Id
+    }
+
+    public void shutdown() {
+        executor.shutdownNow(); // Stop all threads
+    }
+}
+```
+
+### App.java
+
+```java
+public class App {
+  public static void main(String[] args) {
+      ActorSystem system = new ActorSystem();
+      Actor srijan = new ExampleActor(system);
+      Actor ansh = new ExampleActor2(system);
+
+      system.startActor(srijan);
+      system.startActor(ansh);
+      ansh.send(new Message("Hello ansh", srijan.getActorId()));
+      srijan.send(new Message("Hello srijan!", ansh.getActorId()));
+
+      Thread.sleep(1000); // Give time for messages to process
+
+      srijan.stop(); // Stop the actor gracefully
+      ansh.stop();
+      system.shutdown(); // Stop the actor system
+  }
+}
+```
+
+---
+
+## Verwendung
+
+- Bei der Konstruktion **paralleler oder verteilter Systeme**
+- Wenn **keine veränderlichen Zustände geteilt** werden sollen
+- Wenn **asynchrone, nachrichtenbasierte Kommunikation** benötigt wird
+- Wenn die Komponenten **isoliert und lose gekoppelt** sein sollen.
+
+---
+
+## Tutorials
+
+- [Baeldung – Akka with Java](https://www.baeldung.com/java-akka)
+- [Vaughn Vernon – Reactive Messaging Patterns](https://vaughnvernon.co/?p=1143)
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+---
+
+## Reale Anwendungen 
+
+- [Akka Framework](https://akka.io/)
+- [Concurrency in Erlang und Elixir](https://www.erlang.org/)
+- [Microsoft Orleans](https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/orleans/)
+- JVM-basierte Spiel-Engines und Simulatoren
+
+---
+
+## Vor- und Nachteile
+
+### ✅ Vorteile
+- Unterstützt hohes Maß an Parallelität
+- Leichte Skalierbarkeit über Zahl der Threads oder Prozessoren.
+- Fehlerisolation und -behebbarkeit.
+- Geordnete Nachrichten in den Aktoren
+
+### ⚠️ Nachteile
+- Schwierigeres Debugging wegen asynchronen Verhaltens
+- Leichte Performance-Einbußen durch die Nachrichten-Warteschlangen
+- Komplexeres Design als bei einfachem Methodenaufruf
+---
+
+## Verwandte Patterns
+
+- [Command Pattern](../command)
+- [Mediator Pattern](../mediator)
+- [Event-Driven Architecture](../event-driven-architecture)
+- [Observer Pattern](../observer)
+
+---
+
+## Quellen
+
+- *Programming Erlang*, Joe Armstrong
+- *Reactive Design Patterns*, Roland Kuhn
+- *The Actor Model in 10 Minutes*, [InfoQ Article](https://www.infoq.com/articles/actor-model/)
+- [Akka Documentation](https://doc.akka.io/docs/akka/current/index.html)
+