Pra que serve a programação reativa?
A programação reativa vem nos salvar em situações onde o fluxo normal seria parado por um erro ou por um tempo de resposta demorado devido a quantidade de núcleos estáticos entre outras especificações envolvidas nos seus pilares. Resumindo, para entender para que serve, é necessário entender seus pilares.
Resiliente: Reage às falhas; aplicações reagem e se recuperam de falhas de software, hardware e de conectividade;
Ou seja, na ocorrência de uma falha, a aplicação teria a inteligência de realizar uma ação sem a intervenção do usuário. Um cenário seria a chamada de um serviço remoto: imagine que em uma determinada chamada a esse serviço não responda, logo uma exceção de time out será lançada em um cenário normal. Já na programação reativa, uma ação seria tomada para que de alguma forma a falha seja corrigida, por exemplo: aguarde x minutos e tente novamente.
Message Driven; Uma arquitetura orientada por mensagens é a base das aplicações reativas. Um aplicativo orientado por mensagem pode ser conduzido por eventos, com base em ator ou uma combinação dos dois.
Um sistema baseado em eventos é baseado em eventos que são monitorados por zero ou mais observadores. Isso é diferente da programação não reativa, porque o chamador não precisa bloquear a espera de uma resposta da rotina invocada. Os eventos não são direcionados para um endereço específico, mas sim são vistos (ou ouvidos).
A concorrência baseada em ator é uma extensão da arquitetura de passagem de mensagens, onde as mensagens são direcionadas para um destinatário, que passa a ser um ator. As mensagens podem atravessar limites de thread ou serem passadas para a caixa de correio de outro ator em um servidor físico diferente. Isso permite a elasticidade - escalando a demanda - à medida que os atores podem ser distribuídos pela rede, ainda assim se comunicam entre si como se todos estivessem compartilhando a mesma JVM.
A principal diferença entre mensagens e eventos é que as mensagens são direcionadas enquanto os eventos acontecem. As mensagens têm um destino claro, enquanto os eventos podem ser observados por zero ou mais observadores.
Responsivo: Um sistema responsivo é rápido para reagir a todos os usuários (sob condições boas ou não) para garantir uma experiência rica e “tempo real” de usuário consistentemente positiva.
A rapidez e a experiência positiva do usuário em várias condições, como a falha de um sistema externo ou uma onda de tráfego, depende dos dois traços de uma aplicação Reativa: resiliência e escalabilidade. Uma arquitetura orientada por mensagens fornece a base geral para um sistema responsivo.
Por que uma arquitetura orientada por mensagens é tão importante para a capacidade de resposta?
O mundo é assíncrono. Aqui está um exemplo: você está prestes a preparar um café, mas você percebe que está sem creme e açúcar.
Uma possível abordagem seria:
- Comece a preparar o café.
- Vá para a loja enquanto o café está se preparando.
- Compre creme e o açúcar.
- Volte para casa.
- Beba café imediatamente.
- Aproveite a vida.
Outra possível abordagem:
- Vá para a loja.
- Compre creme e açúcar.
- Volte para casa.
- Comece a preparar o café.
- Observe com paciência o café à medida que ele é feito.
- Experimente o café.
- Aproveite a vida.
Como você pode ver claramente, uma arquitetura orientada por mensagem fornece um limite assíncrono que o desacoplará da hora e do espaço.
Elástico: Reage à demanda/carga: aplicações podem fazer uso de múltiplos núcleos e múltiplos servidores;
Um sistema escalável é facilmente atualizado sob demanda para garantir a capacidade de resposta em várias condições de carga.
O Akka. Net aborda muito bem esses assuntos em uma forma de autor, onde, no caso de um aumento espontâneo de acesso a um servidor, seu gerenciamento é quase de forma automática ou em caso de alguma falha em um dos autores uma decisão é tomada pelo autor que fez a chamada.
Aqui tem uma boa demonstração do uso de autor do Akka.
Agora as perguntas.
Onde deve ser usada?
O cenário mais utilizado que tenho visto é em aplicação com grandes volumes de chamadas e de mudanças repentinas de acessos, mas nada impede de ser usada em qualquer outro sistema.
Tem um exemplo simples?
No site do akka.net são abordados vários conceitos de como implementar.
Qual é o mecanismo concreto usado para isto funcionar? Concreto até onde pode ser, entendo que em programação tudo é abstração a não ser os elétrons excitados :)
Conforme mencionado na outra resposta. Um dos mecanismos é o Observer, o stream do Akka.net e o Polling, levam a mesma abordagem, embora mesmo assim não vejo a abordagem completa.
No akka.net um dos conceitos usado é o de autores onde um acompanhamento sobre as atividades de uma aplicação e monitorada por um supervisor. Cada subordinado repassa a seu supervisor o que esta acontecendo a si. Na ocorrência de uma falha, uma resposta é repassada para o supervisor e uma ação é tomada de acordo com a falha.
Só funciona entre agentes locais ou um deles pode ser remoto? É por causa da internet?
Engloba os dois cenários, tanto pode ser aplicado em agente locais como remoto, (É por causa da internet), muitas mudanças ocorrem pela bendita internet (save internet) e umas delas é sim programação reativa.
Aparentemente tem que ter robustez para ser classificada assim? Precisa rodar em vários servidores? Ou é uma opção?
Não, poder ser uma aplicação simples.
É um paradigma? É um framework? Posso usar em .NET?
São padrões que podem ser implementados com .NET sim, como falado anteriormente sobre as bibliotecas POLLY.NET, AKKA.NET. o Akka pode ser usando em C#, Java entre outras.
Resumindo; Programação reativa permite aplicações mais disponíveis, mais rápidas e mais confiáveis, capazes de se auto recuperarem e se gerenciarem.
Com a ajuda de ferramentas como o Akka, Polly, WebSockets, DynamoDB, EC2, Autoscaling e Serviços de Mensagens (SQS, SNS, SWF), podemos construir aplicações reativas com esforço relativamente baixo.