[java] Akka와 실시간 음악 처리

30 Nov 2023

java

Akka는 높은 성능과 확장성을 제공하는 분산 액터 모델 프레임워크입니다. 이러한 특징을 활용하여 실시간 음악 처리를 구현할 수 있습니다.

Akka 액터 모델

Akka는 액터 모델을 기반으로 동작합니다. 액터는 동시성을 지원하는 작은 독립적인 처리 엔진으로, 메시지를 주고받으면서 상태를 관리합니다. Akka 액터는 이러한 특성을 활용하여 실시간 음악 처리에 적합한 아키텍처를 구현할 수 있습니다.

실시간 음악 처리 시나리오

가정하에, 실시간으로 입력되는 음악 데이터를 처리하여 오디오 신호로 변환하는 시스템을 생각해봅시다. 이를 위해 다음과 같은 단계를 거칠 수 있습니다.

1. 음악 데이터 수신

먼저, 음악 데이터를 수신하는 액터를 만들어야 합니다. 이 액터는 외부 소스로부터 음악 데이터를 받아들이고, 다음 단계로 전달합니다.

public class MusicDataReceiver extends AbstractActor {

  @Override
  public Receive createReceive() {
    return receiveBuilder()
      .match(MusicData.class, this::handleIncomingData)
      .build();
  }

  private void handleIncomingData(MusicData data) {
    // 데이터 처리 로직 작성
  }
}

2. 음악 데이터 처리

음악 데이터를 전달받은 액터에서는 필요한 처리 작업을 수행합니다. 예를 들어, 주파수 분석이나 필터링 등의 처리를 수행할 수 있습니다.

public class MusicProcessingActor extends AbstractActor {

  @Override
  public Receive createReceive() {
    return receiveBuilder()
      .match(MusicData.class, this::handleIncomingData)
      .build();
  }

  private void handleIncomingData(MusicData data) {
    // 필요한 처리 작업 수행
  }
}

3. 오디오 신호 생성

마지막으로, 처리된 데이터를 기반으로 오디오 신호를 생성하는 액터를 만들어야 합니다. 이 액터는 처리된 데이터를 사용하여 신호를 생성하고, 결과를 저장하거나 전송할 수 있습니다.

public class AudioSignalGenerator extends AbstractActor {

  @Override
  public Receive createReceive() {
    return receiveBuilder()
      .match(ProcessedData.class, this::handleProcessedData)
      .build();
  }

  private void handleProcessedData(ProcessedData data) {
    // 오디오 신호 생성 및 저장/전송 작업 수행
  }
}

Akka 액터 그래프 구성

위에서 정의한 세 가지 액터를 조합하여 Akka 액터 그래프를 구성할 수 있습니다. 음악 데이터 수신 액터에서 처리 액터로 데이터를 전달하고, 처리 액터에서 오디오 신호 생성 액터로 데이터를 전달하는 방식으로 구성할 수 있습니다.

ActorRef musicDataReceiver = system.actorOf(Props.create(MusicDataReceiver.class));
ActorRef musicProcessingActor = system.actorOf(Props.create(MusicProcessingActor.class));
ActorRef audioSignalGenerator = system.actorOf(Props.create(AudioSignalGenerator.class));

musicDataReceiver.tell(musicData, self());
musicDataReceiver.tell(new StartProcessing(), self());

위의 예시는 간단한 Akka 액터 그래프의 구성을 보여줍니다. 실제로는 해당 액터들 간의 통신과 더 많은 로직이 포함될 수 있습니다.

결론

Akka를 활용하여 실시간 음악 처리 시스템을 구현할 수 있습니다. 액터 모델을 기반으로 한 Akka의 동시성과 확장성을 활용하면, 실시간 음악 처리 시나리오에서 많은 성능을 얻을 수 있습니다.

참고 자료: