Actor模式初步入门

     从实习到现在，一直在做Unity相关的业务，不知不觉中感觉已经不在关注服务器相关的技术了。一次偶然的机会再腾讯的gad平台上观看了云风在15年在腾讯做的skynet讲座（http://gad.qq.com/content/coursedetail/467），skynet是用c写的核心，lua做上层业务，基于actor模型的服务器框架，哈哈，这次学习actor模式的学习也是因此而起。

Actor模型概念

     Actor模型为并行而生，简单说是未解决高并发的一种编程思路。在Actor模型中，主角是Actor，类似一种worker，Actor彼此之间直接发送消息，不需要经过什么中介，消息是异步发送和处理的。在Actor模式中，“一切皆是Actor”，所有逻辑或者模块均别看做Actor，通过不同Actor之间的消息传递实现模块之间的通信和交互。Actor模型描述了一组为了避免并发编程的常见问题的公理:

1.所有Actor状态是Actor本地的，外部无法访问。
2.Actor必须只有通过消息传递进行通信。
3.一个Actor可以响应消息:推出新Actor,改变其内部状态,或将消息发送到一个或多个其他参与者。
4.Actor可能会堵塞自己,但Actor不应该堵塞它运行的线程。

 

    

Actor优点、缺点分析

     传统的并发编程方式大都使用“锁”的机制，相信大多数都是”悲观锁“，这里几乎可以断定会出现两个明显的问题：

    1.随着项目体量增大，业务愈加复杂，不可避免大量使用“锁”，然而大家都知道“锁”的机制其实很耗性能的，所以大量使用锁的机制肯定会造成效率不高

    2.即使大量依赖“锁”解决了系统中资源竞争的情况，但是由于没有一个规范的编程模式，最后系统的稳定性肯定会出问题，最根本的原因是没把系统的任务调度抽象出来，由于任务调度和业务逻辑的耦合在一起，很难做一个很高层的抽象，保证任务调度有序。

    3.难以维护等等弊端

    上面是传统通过“锁”的机制实现并发编程的缺点，然而Actor为什么一定层度上可以解决这些问题呢？个人认为其最根本的原因是Actor模式下提供了一种可靠的任务调度系统，也就是在原生的线程或者协程级别上做了更高层次的封装。这会给编程模式带来巨大的好处：

    1.由于抽象了任务调度系统，那么就可以使系统的线程调度可控，易于统一处理，稳定性和可维护性好

    2.作为开发者我们只需要关心每个Actor的逻辑就可以了，避免“锁”的“滥用”

    3.Actor也提供了很多基本准则，避免了很多并发编程中的问题 

    ……

那么Actor没有缺点吗？那也不是，比如当所有逻辑都跑在Actor中时，很难掌控Actor的粒度，稍有不慎就可能造成系统中Actor个数爆炸的情况，Actor当出现必须共享数据或者状态时就很难避免使用“锁”，但似乎由于上面的“Actor可能会堵塞自己,但Actor不应该堵塞它运行的线程”准则冲突，哈哈，这个时候也许可以选择使用redis做数据共享

 

Actor技术推荐

    Actor技术现在还是蛮成熟的，最著名的原生支持Actor并发模式的Erlang，还有内置Actor核心库的Scala语言。

摘录一下某网站的一段关于Scala的Actor模式代码：

class Pong extends Actor {
  def act() {
    var pongCount = 0
    while (true) {
      receive {
        case Ping =>
          if (pongCount % 1000 == 0)
            Console.println("Pong: ping " + pongCount)
          sender ! Pong
          pongCount = pongCount + 1
        case Stop =>
          Console.println("Pong: stop")
          exit()
      }
    }
  }
}

有些语言如java，C#并没有原生对Actor模式的支持，但是有很多的开源库弥补了这个缺失。如著名的Akka就提供了对java Actor模式的支持，Akka非常庞大，准确说它不仅是对Actor模式的支持，更是提供了基于Actor编程框架，学习成本其实还蛮高的。推荐一个轻量级基于java的Actor库μJavaActors，它仅仅只有1200行左右的代码，实现了Actor核心，初学者可以把代码读一遍，基本上Actor模式就有个入门了。最后还有一个基于C#的Actor开源项目Orleans，据说被不少大型项目采用。

 

最后

     μJavaActors简单对Actor有个初步理解，后面会记录一下关于Akka和μJavaActors项目的Demo、源码简单分析，最后会用C#简单实现一个Actor库。下面附上文中提到的技术点的链接：

Orleans：https://github.com/dotnet/orleans

Akka：https://github.com/akka/akka

μJavaActors：http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-javaactors/

Actor入门：http://blog.zhaojie.me/2009/05/a-simple-actor-model-implementation.html