Actor 模式

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Actor 模式是一种并发编程模型。通过这种编程模型的应用可以很好的解决一些系统的并发问题。这里所提到的并发问题是指计算机对同一数据进行逻辑处理时,可能由于存在多个同时发起的请求可能导致数据出现不正确的问题。这个问题在进行多线程编程时一定会遇到的问题。举个简单的例子,假如在不加同步锁的情况下,使用 100 个线程并发对内存中的一个int变量执行++操作。那么最终这个变量的结果往往小于 100。此处 Actor 模式是如何避免此问题的。

首先,为了便于理解,读者在此处可以将 Actor 认为是一个对象。在面向对象的语言(Java、C#等)当中,可以认为 Actor 就是通过new关键词创建出来的对象。不过这个对象有一些特别的特性:

拥有属于自身的状态。对象都可以拥有自身的属性,这是面向对象语言基本都具备的功能。在 Actor 模式中,这些属性都被统称为Actor的状态(State)。Actor 的状态由 Actor 自身进行维护。

这就强调了两点:

第一、Actor 的状态只能由自身进行改变,若要从外部改变 Actor 的状态,只能通过调用 Actor 才能改变。

更新Actor状态

第二、Actor 的状态只在 Actor 内部进行维护,不与当前 Actor 之外的任何对象共享。这里说的不共享也是强调其不能通过外部某个属性的改变而导致 Actor 内部状态的变化。这点主要是为了区别于一些具备“对象引用”语言特性的编程语言而言的。例如:在 C#的classpublic属性,假如是引用类型,那么在外部获得这个class之后是可以改变class中的属性的。但是这在 Actor 模式当中是不被允许的。

共享Actor状态

不过从 Actor 内部读取数据到外部,这仍然是允许的。

读取Actor状态

单线程。Actor 通常同一时间只能接受一个调用。这里所述的线程不完全是指计算机中的线程,是为了凸显“Actor 同一时间只能处理一个请求的特性”而使用的词语。假如当前 Actor 正在接受一个调用,那么剩余的调用都会阻塞,直到调用结束,下一个请求才允许被进入。这其实类似于一个同步锁的机制。通过这种机制就避免了对 Actor 内部状态进行修改时,存在并发问题的可能。具体一点说明:如果使用 100 个线程对一个 Actor 进行并发调用,让 Actor 对状态中的一个int变量进行++操作。最终这个状态的数值一定是 100。

并发调用Actor

不过单线程也不是绝对的,在不存在并发问题的请求情况下,允许并发处理。例如读取 Actor 中的状态,这通常不会有并发问题,那么此时就允许进行并发操作。

并发读取Actor