BlueSea笔记<1>--Cricket初探
最近在看Cricket这个实现了Actor模式的F#开源框架，对其工作方式作了一番探究。首先来看一段简单的例子代码：
1 type Say = | Hello
2 let greeter =
3 actor {
4 name "greeter"
5 body (
6 let rec loop() = messageHandler {
7 let! msg = Message.receive()
9 match msg with
10 | Hello -> printfn "Hello"
11
12 return! loop()
13 }
14 loop())
15 } |> Actor.spawn
先是定义了消息类型Say，接着通过computation-expression(计算表达式)的方式定义了greeter这个actor。actor计算表达式的定义见ActorConfigurationBuilder，包括body、name等都通过CustomOperationAttribute的方式给出了定义。比如body：
1 member __.Body(ctx, behaviour) =
2 { ctx with Behaviour = behaviour }
这里的behaviour即是上述例子中"body语法字"括号中的代码块。它构建了新的ctx：ActorConfiguration<'a>，即这里的ActorConfiguration<Say>。可以预见，behaviour作为一个被缓存的行为，必定在将来一个合适的时机被调度执行。在这之前，还是先看下代码块中的具体执行内容。
messageHandler又是一个计算表达式，定义在MessageHandlerBuilder中。这里主要是看下let!与return!的定义。先看let!:
1 member __.Bind(MH handler, f) =
2 MH (fun context ->
3 async {
4 let! comp = handler context
5 let (MH nextComp) = f comp
6 return! nextComp context
7 }
8 )
9 member __.Bind(a:Async<_>, f) =
10 MH (fun context ->
11 async {
12 let! comp = a
13 let (MH nextComp) = f comp
14 return! nextComp context
15 }
16 )
这里MH的定义为：type MessageHandler<'a, 'b> = MH of ('a -> Async<'b>)。这里需要反复强调的是，async声明只是被转换为Async.Bind()这种形式的函数调用，并不代表任何对象。至于返回Async<'b>，那是因为Async.Bind()函数本身返回Async<'b>对象，即AsyncBuilder加工处理的中间对象。不止async，任何计算表达式都是如此。
Message.receive()的定义为：
1 let receive() = MH (fun (ctx:ActorCell<_>) -> async {
2 let! msg = ctx.Mailbox.Receive()
3 ctx.Sender <- msg.Sender
4 ctx.ParentId <- msg.Id
5 ctx.SpanId <- Random.randomLong()
6 traceReceive ctx
7 return msg.Message
8 })
由Bind的定义可以看到，它包装了参数handler并返回新的MH-handler。我开始一直认为，Bind函数中会解析从Message.receive()的返回值，并交给后续代码块处理。但是这里却是返回了一个新的MH-handler，令人百思不得其解。事实上这依然是一个缓存的行为。我们可以把代码展开：
1 let rec loop() =
2 // Message.receive()返回的MH-handler
3 let msgHandlerReceive = MH (fun (ctx:ActorCell<_>) -> async {
4 let! msg = ctx.Mailbox.Receive()
5 ctx.Sender <- msg.Sender
6 ctx.ParentId <- msg.Id
7 ctx.SpanId <- Random.randomLong()
8 traceReceive ctx
9 return msg.Message
10 })
11 // 匹配msg并处理的代码块
12 let funCodeBlock = fun (msg:Say) ->
13 match msg with
14 | Hello -> printfn "Hello"
15
16 let MH(leftCodeBlock) = loop()
17 // return! loop() => MessageHandler.ReturnFrom(loop())
18 MH(fun ctx ->
19 traceHandled ctx;
20 leftCodeBlock(ctx))
21
22 // let!中的处理，返回新的MH-handler(粘合receive和codeBlock，而codeBlock中会通过return!返回新的MH-handler由Async异步递归处理)
23 MessageHandler.Bind(msgHandlerReceive, fun codeBlock ->
24 MH (fun context ->
25 async {
26 let! comp = msgHandlerReceive context
27 let (MH nextComp) = codeBlock comp // 用户代码块返回新的MH-handler
28 return! nextComp context
29 }
30 ) )
注意上述MessageHandler.Bind调用时传入的codeBlock即为funCodeBlock，也就是用户代码。这里可以清楚地看到loop()事实上是通过嵌套调用MessageHandler.Bind(各种do!和let!以及return!)构建返回了一个个新的MH-handler，将message接收、解析、用户代码处理等串联起来，当调用loop()时(也就是将来调用ActorConfiguration<Say>.Behaviour时)返回一个串联后的MH-handler，再在合适的时机加以执行。至此，整个流程已经清楚，剩下的就是搞清楚何时执行behaviour的问题了。在构建ActorConfiguration<Say>结束后将由Actor.spawn处理，会创建Actor对象，并在创建中通过Async.Start执行如下代码：
do! MessageHandler.toAsync ctx defn.Behaviour
这里defn.Behaviour即是当初串联而来的MH-handler，ctx即为ActorCell<Say>。再看下MessageHandler.toAsync就一目了然了：
let toAsync ctx (MH handler) = handler ctx |> Async.Ignore
接收ActorCell<Say>对象ctx并执行流程。
