<blockquote>An object oriented language is a language with good support for objects.
A concurrency oriented language has good support for concurrency.
--Joe Armstrong</blockquote>
兩類通用并發(fā)模型：參考七周七并發(fā)模型
- 共享內存型Shared Memory
- 線程Threads
- 鎖Locks
- 互斥l量Mutexes
- 消息傳送型（CSP和Actor模型）
- 進程Processes
- 消息Messages
- 不共享數(shù)據(jù)(狀態(tài))No shared data
重點介紹消息傳送型的兩種模型Actor和CSP（Communicating Sequential Process）的各項對比
主要目的：除了常用的Python、Java等用的并發(fā)模型之外，還存在這么個東西
先看兩段代碼
代碼示例對比
使用Erlang代碼和Go代碼分別實現(xiàn)打印服務print_server，用來對比模型使用差異
Actor模型-Erlang代碼
%%%-------------------------------------------------------------------
%%% @author Suncle
%%% @doc
%%% print_server
%%% @end
%%% Created : 2017/12/18 14:53
%%%-------------------------------------------------------------------
-module(print_server).
-author("Flowsnow").
%% API
-export([print_server/0, start_print_server/0, send_msg/2]).
print_server() ->
receive
Msg ->
io:format("print_server received msg: ~p~n", [Msg]),
print_server()
end.
start_print_server() ->
Pid = spawn(?MODULE, print_server, []),
Pid.
send_msg(Msg, Pid) ->
Pid ! Msg,
io:format("send_normal_msg: ~p~n", [Msg]).
Erlang shell輸出結果如下：
1> c("print_server.erl").
{ok,print_server}
2> Pid = print_server:start_print_server().
<0.39.0>
3> print_server:send_msg("hello", Pid).
send_normal_msg: "hello"
print_server received msg: "hello"
ok
以上print_server使用的是最原始的Erlang語法實現(xiàn)的，也可以使用OTP gen_server原語實現(xiàn)更加清晰易懂
CSP模型-Go代碼
print函數(shù)從channel讀取消息并阻塞，直到主函數(shù)向channel寫入hello消息
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
c := make(chan string)
go print(c)
time.Sleep(1 * time.Second)
fmt.Println("main function: start writing msg")
c <- "hello"
var input string
fmt.Scanln(&input)
}
func print(c <-chan string) {
fmt.Println("print function: start reading")
fmt.Println("print function: reading: " + <-c)
time.Sleep(1 * time.Second)
}
輸出結果如下：
D:\workspace\Go>go run print_server.go
print function: start reading
main function: start writing msg
print function: reading: hello
模型圖對比
Actor
Actor1發(fā)送消息到Actor2的郵箱中，郵箱本質是隊列，由Actor2消費
CSP
Process1在Channel的寫入端添加消息，Process2在channel的讀取端讀取消息
基本特性對比
Actor
- 基于消息傳遞message-passing
- 消息和信箱機制：消息異步發(fā)送
- 保留可變狀態(tài)但不共享
- 失敗檢測和任其崩潰
- 重點在于發(fā)送消息時的實體
CSP
- 基于消息傳遞message-passing
- 順序進程Sequential processes
- 通過channel同步通信Synchronous communication through channels
- 頻道交替復用Multiplexing of channels with alternation
- 重點在于發(fā)送消息時使用的通道channel
通信語義對比
Actor
Actor1等待消息并阻塞，直到Actor2發(fā)送消息給Actor1
Actor2發(fā)送消息給Actor3，暫存在Actor3的Mailbox中，直到Actor3接受并處理
CSP
Process1讀取channel因沒有消息阻塞，直到Process2向該channel添加消息
process2向channel添加消息并阻塞，直到Process3讀取該channel消息
Erlang實現(xiàn)簡易銀行賬戶
使用Erlang原語，代碼如下：
使用OTP的gen_server，代碼如下：
Erlang小項目：IP數(shù)據(jù)庫
使用Erlang/OTP實現(xiàn)的IP數(shù)據(jù)庫，可以根據(jù)IP查詢到具體的國家省份等，代碼如下：
不一樣的Erlang特性
- Let it crash思想：值得借鑒
比如：執(zhí)行算術異常崩潰
- 變量是不可變的，變量一旦賦予值就無法再改變：帶來的好處就是沒有可變狀態(tài)，就不需要內存共享，也就不需要有鎖
- Erlang進程之間的唯一交互方式就是消息傳遞：Erlang中沒有像C++那樣，進程間擁有多種不同的交互方式（管道、消息隊列、存儲共享等等）。
FAQ
為什么沒有容量自動增大的緩沖區(qū)？
即使現(xiàn)在有一個看上去永不枯竭的資源，總有一天這個資源還是會被用盡的。可能是因為時過境遷，當初的老程序現(xiàn)在需要解決更大規(guī)模的問題；也可能是存在一個bug，消息沒有被及時處理，導致被堆積。如果沒有思考緩沖區(qū)塞滿時的對策，那么在未來的某個時間就有可能出現(xiàn)一個破壞性極強，隱蔽性極深且難以診斷的bug。最好的策略是在現(xiàn)在就思考如何處理緩存區(qū)被塞滿的情況，將問題消滅在萌芽階段。
因此常用的緩存區(qū)類型有三種：阻塞型(blocking)，棄用新值型(dropping)，移出舊值型(sliding)
Python有什么消息傳遞并發(fā)模型？
Actor模型pykka：https://github.com/jodal/pykka
CSP模型pycsp：https://github.com/runefriborg/pycsp/wiki/Getting_Started_With_PyCSP
圖片均來源于here！
參考：
- Communicating Sequential Processes (CSP)-An alternative to the actor model
- Concurrency Oriented Programming In Erlang-Joe Armstrong.pdf
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