Kotlin Academy · บทเรียน

Actor และการจัดการสถานะแบบมีโครงสร้าง

ใช้รูปแบบการทำงานแบบ actor เพื่อจัดลำดับการเข้าถึงสถานะในโค้ดที่ทำงานพร้อมกัน

บทเรียน 4 จาก 413 ขั้นตอน

Actor และการจัดการสถานะแบบมีโครงสร้าง เป็นบทเรียน Kotlin Academy ฟรีบน CoddyKit นี่คือบทเรียนที่ 4 จากทั้งหมด 4 บทเรียน คุณสามารถอ่านบทเรียนทั้งหมดด้านล่างฟรี — จากนั้นลองปฏิบัติด้วยตัวคุณเองในเบราว์เซอร์พร้อมตัวแก้ไขโค้ดในตัวและติวเตอร์ AI ตลอด 24/7 บทเรียนนี้เป็นส่วนหนึ่งของเส้นทางการเรียน Kotlin Academy และความก้าวหน้าของคุณจะซิงค์ข้ามเว็บและแอป CoddyKit คอร์ส Kotlin Academy มีบทเรียนทั้งหมด 4 บทเรียน

Actor คืออะไร

นักแสดงคือโครูทีนที่เป็นเจ้าของสถานะส่วนตัวที่เปลี่ยนแปลงได้ และสื่อสารผ่านแชนเนล โค้ดภายนอกจะไม่เข้าถึงสถานะโดยตรง แต่จะเข้าถึงได้ผ่านข้อความเท่านั้น

import kotlinx.coroutines.*
import kotlinx.coroutines.channels.*
sealed class CounterMsg
object Increment : CounterMsg()
class GetCount(val response: CompletableDeferred<Int>) : CounterMsg()
fun CoroutineScope.counterActor() = actor<CounterMsg> {
    var counter = 0
    for (msg in channel) {
        when (msg) {
            is Increment -> counter++
            is GetCount  -> msg.response.complete(counter)
        }
    }
}

การใช้ Actor

ส่งข้อความไปยังนักแสดงโดยใช้ send นักแสดงจะประมวลผลข้อความทีละรายการ ทำให้การเข้าถึงสถานะเกิดขึ้นตามลำดับ

import kotlinx.coroutines.*
import kotlinx.coroutines.channels.*
// (CounterMsg sealed class from previous scene)
fun main() = runBlocking {
    val counter = counterActor()
    repeat(100) { counter.send(Increment) }
    val response = CompletableDeferred<Int>()
    counter.send(GetCount(response))
    println("Count: ${response.await()}") // 100
    counter.close()
}

Actor แทนที่ Mutex

นักแสดงขจัดความจำเป็นในการใช้ mutex ด้วยการออกแบบให้การเข้าถึงสถานะเกิดขึ้นตามลำดับ การเปลี่ยนแปลงทั้งหมดจะเกิดขึ้นภายในโครูทีนเดียว

import kotlinx.coroutines.*
import kotlinx.coroutines.channels.*
sealed class Msg
object Inc : Msg()
data class Get(val d: CompletableDeferred<Int>) : Msg()
fun CoroutineScope.safeCounter() = actor<Msg> {
    var n = 0
    for (m in channel) when(m) {
        is Inc -> n++
        is Get -> m.d.complete(n)
    }
}
fun main() = runBlocking {
    val a = safeCounter()
    repeat(1000) { a.send(Inc) }
    val d = CompletableDeferred<Int>()
    a.send(Get(d))
    println(d.await()) // 1000
    a.close()
}

โปรโตคอลข้อความแบบระบุชนิด

กำหนดโปรโตคอลข้อความเป็นลำดับชั้นของคลาสแบบปิด เพื่อให้จัดการได้ครบถ้วนในนิพจน์ when ของนักแสดง

sealed class BankMsg
data class Deposit(val amount: Double) : BankMsg()
data class Withdraw(val amount: Double, val result: CompletableDeferred<Boolean>) : BankMsg()
data class Balance(val result: CompletableDeferred<Double>) : BankMsg()
// Actor holds balance privately — outside code sends messages only

เครื่องจักรสถานะในรูปแบบ Actor

นักแสดงเหมาะกับการเป็นเครื่องจักรสถานะตามธรรมชาติ โดยการเปลี่ยนสถานะภายในจะเกิดขึ้นแบบอะตอมิกเพื่อตอบสนองต่อข้อความ

import kotlinx.coroutines.*
import kotlinx.coroutines.channels.*
enum class TrafficState { RED, GREEN, YELLOW }
fun CoroutineScope.trafficLight() = actor<Unit> {
    var state = TrafficState.RED
    for (msg in channel) {
        state = when (state) {
            TrafficState.RED    -> TrafficState.GREEN
            TrafficState.GREEN  -> TrafficState.YELLOW
            TrafficState.YELLOW -> TrafficState.RED
        }
        println("State: $state")
    }
}
fun main() = runBlocking {
    val light = trafficLight()
    repeat(6) { light.send(Unit) }
    light.close()
}

ตัวสร้าง actor()

ตัวสร้างโครูทีน actor { } จะสร้างแอ็กเตอร์ที่มีกล่องรับข้อความเป็น channel แอ็กเตอร์คือโครูทีนที่ประมวลผลข้อความจาก channel

import kotlinx.coroutines.*
import kotlinx.coroutines.channels.*
fun CoroutineScope.logActor() = actor<String>(capacity = Channel.BUFFERED) {
    val log = mutableListOf<String>()
    for (msg in channel) {
        log.add(msg)
        println("[LOG] $msg")
    }
    println("Log entries: ${log.size}")
}
fun main() = runBlocking {
    val logger = logActor()
    repeat(5) { logger.send("Event $it") }
    logger.close()
    // actor finishes after close
}

การหยุดแอ็กเตอร์

ปิดช่องส่งของแอ็กเตอร์ด้วย close() ลูปภายในแอ็กเตอร์จะสิ้นสุดลง ทำให้สามารถเก็บกวาดทรัพยากรก่อนที่โครูทีนจะทำงานเสร็จ

import kotlinx.coroutines.*
import kotlinx.coroutines.channels.*
fun main() = runBlocking {
    val actor = actor<String> {
        for (msg in channel) println("Got: $msg")
        println("Actor done")
    }
    actor.send("hello")
    actor.send("world")
    actor.close()
    // Wait for actor to finish
    delay(50)
}

แอ็กเตอร์กับแรงดันย้อนกลับ

กำหนดความจุของช่องของแอ็กเตอร์เพื่อใช้กลไกแรงดันย้อนกลับ — ผู้ส่งจะถูกพักการทำงานเมื่อกล่องรับข้อความเต็ม

import kotlinx.coroutines.*
import kotlinx.coroutines.channels.*
fun CoroutineScope.slowProcessor() = actor<Int>(capacity = 2) {
    for (item in channel) {
        delay(100) // slow processing
        println("Processed: $item")
    }
}
fun main() = runBlocking {
    val proc = slowProcessor()
    repeat(5) { proc.send(it) } // sender suspends when capacity full
    proc.close()
}

ประสิทธิภาพของแอ็กเตอร์เทียบกับ Mutex

แอ็กเตอร์จัดลำดับการเข้าถึงโดยไม่มีการแย่งชิงล็อก และเหมาะกับสถานะที่ซับซ้อนซึ่งมีข้อความหลายชนิด ส่วน Mutex เรียบง่ายกว่าสำหรับตัวนับร่วมเพียงตัวเดียว แต่ประกอบใช้งานร่วมกับส่วนอื่นได้ยากกว่า

import kotlinx.coroutines.*
import kotlinx.coroutines.sync.*
// For a simple counter: Mutex is fine
val mutex = Mutex()
var simpleCounter = 0
// For complex state + multiple operations: Actor is cleaner
// Actor: messages describe intent; state changes are encapsulated
fun main() = runBlocking { println("Choose based on state complexity") }

CompletableDeferred สำหรับรูปแบบคำขอ-ตอบกลับ

สำหรับรูปแบบคำขอ-ตอบกลับภายในแอ็กเตอร์ ให้ใส่ CompletableDeferred ไว้ในข้อความ แอ็กเตอร์จะทำให้มันเสร็จสมบูรณ์ และผู้ส่งจะรอผลด้วย await

import kotlinx.coroutines.*
import kotlinx.coroutines.channels.*
data class Query(val key: String, val reply: CompletableDeferred<String?>)
fun CoroutineScope.cacheActor() = actor<Any> {
    val cache = mutableMapOf<String, String>()
    for (msg in channel) when (msg) {
        is Pair<*, *> -> cache[msg.first as String] = msg.second as String
        is Query -> msg.reply.complete(cache[msg.key])
    }
}

ทางเลือกสมัยใหม่: StateFlow + coroutineScope

ตัวสร้าง actor ยังอยู่ในขั้นทดลองและอาจถูกยกเลิกในอนาคต ทางเลือกสมัยใหม่คือคลาส ViewModel หรือบริการที่อัปเดต MutableStateFlow จากโครูทีนเดียว

import kotlinx.coroutines.*
import kotlinx.coroutines.flow.*
class CounterService(scope: CoroutineScope) {
    private val _count = MutableStateFlow(0)
    val count = _count.asStateFlow()
    private val events = kotlinx.coroutines.channels.Channel<Unit>()
    init {
        scope.launch {
            for (e in events) _count.value++
        }
    }
    fun increment() { events.trySend(Unit) }
}

ตรวจสอบความเข้าใจ

แอ็กเตอร์ทำให้การเข้าถึงสถานะพร้อมกันอย่างปลอดภัยได้อย่างไร

สรุปทบทวน

แอ็กเตอร์ห่อหุ้มสถานะที่เปลี่ยนแปลงได้ไว้ในโครูทีนเดียว และเปิดเผยการดำเนินการเป็นข้อความในช่องที่ระบุชนิดข้อมูล แอ็กเตอร์จัดลำดับการเข้าถึงโดยอัตโนมัติ รองรับเครื่องจักรสถานะ และขจัดการแย่งชิงล็อก — โดยแลกกับการมีชั้นทางอ้อมผ่านการส่งข้อความ

เริ่มต้นได้ฟรี

เรียนรู้ Kotlin ด้วย AI tutor — ฟรี

เขียนและเรียกใช้โค้ดจริงในเบราว์เซอร์ของคุณ รับความช่วยเหลือทันทีจาก AI tutor 24/7 และเรียนรู้ต่อจากที่คุณหยุดบนเว็บหรือในแอป

คอร์ส
51
บทเรียน
203

คำถามที่พบบ่อย

บทเรียน “Actor และการจัดการสถานะแบบมีโครงสร้าง” ฟรีหรือไม่

ใช่ — ข้อความเต็มของ “Actor และการจัดการสถานะแบบมีโครงสร้าง” ฟรีให้อ่านที่นี่บนเว็บ เพื่อปฏิบัติแบบโต้ตอบ (ตัวแก้ไขโค้ดในตัวและติวเตอร์ AI ตลอด 24/7) และปลดล็อคส่วนที่เหลือของคอร์ส Kotlin Academy ให้อัปเกรดเป็น CoddyKit PRO คอร์ส Kotlin Academy มีบทเรียนทั้งหมด 4 บทเรียน

คุณจะเรียนรู้อะไรในบทเรียน “Actor และการจัดการสถานะแบบมีโครงสร้าง”

ใช้รูปแบบการทำงานแบบ actor เพื่อจัดลำดับการเข้าถึงสถานะในโค้ดที่ทำงานพร้อมกัน คุณปฏิบัติ Kotlin Academy ด้วยโค้ดที่ใช้งานได้จริงที่คุณเรียกใช้โดยตรงในเบราว์เซอร์ และติวเตอร์ AI ตลอด 24/7 ตอบคำถามของคุณขณะที่คุณไปผ่านบทเรียน

คุณต้องมีประสบการณ์ก่อนที่จะเริ่มเรียน Kotlin Academy หรือไม่

ไม่จำเป็นต้องมีประสบการณ์มาก่อน Kotlin Academy บน CoddyKit ออกแบบมาสำหรับผู้เริ่มต้นไปจนถึงผู้เรียนขั้นสูง คุณสามารถเริ่มต้นที่นี่หรือเริ่มจากตัวแรกและเรียนด้วยความเร็วของคุณเอง นี่คือบทเรียนที่ 4 จากทั้งหมด 4 บทเรียน

บทเรียน “Actor และการจัดการสถานะแบบมีโครงสร้าง” ใช้เวลานานแค่ไหน

บทเรียน CoddyKit ส่วนใหญ่ใช้เวลาประมาณ 5–10 นาที แต่ละบทเรียนจึงสั้นและเป็นแบบโต้ตอบ คุณสามารถก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องและกลับมาเรียนต่อจากตรงที่เพิ่งหยุดบนเว็บและแอปได้เลย

ฉันเขียนและรันโค้ดในบทเรียน Kotlin Academy นี้ได้ไหม

ได้ บทเรียน Kotlin Academy ทุกบทมีตัวแก้ไขโค้ดในตัว คุณจึงเขียนและรันโค้ดจริงได้เลยในเบราว์เซอร์ และได้รับข้อเสนอแนะจาก AI ในทันที — ไม่ต้องติดตั้งในเครื่องของคุณ

บทเรียนทั้งหมดในหลักสูตรนี้

  1. พื้นฐาน Channel: send, receive และ close
  2. ชนิดของ Channel: Rendezvous, Buffered, Conflated, Unlimited
  3. Mutex และ Semaphore สำหรับสถานะที่ใช้ร่วมกัน
  4. Actor และการจัดการสถานะแบบมีโครงสร้าง
← กลับไปที่ Kotlin Academy