簡介
Actor模型是一種並行計算模型，提供了一種用於構建併發、分佈式系統的抽象方法
在Actor模型中，計算被表示為獨立的、輕量級的計算單元，稱為Actor，可以發送和接收消息並進行本地計算
作為一種通用的消息傳遞編程模型，被廣泛用於構建大規模可伸縮分佈式系統
核心思想是獨立維護隔離狀態，並基於消息傳遞實現異步通信
Actor模型組成
- 存儲：每個
Actor持有一個郵箱（mailbox），本質上是一個隊列，用於存儲消息 - 通信：每個
Actor可以發送消息至任何Actor，使用異步消息傳遞，不保證消息到達目標Actor時的順序 - 計算：
Actor可以通過處理消息來更新內部狀態，對於外部而言，Actor的狀態是隔離的isolated state
優勢
- 每個
Actor獨立運行，因此程序自然是並行的 - 每個
Actor都完全獨立於其他實例，不存在共享內存和競爭條件的問題，可以避免併發編程中的一些難點 - 通過消息傳遞進行通信，每個
Actor都有一個郵箱來接收消息，每次只處理一個消息，以確保狀態的一致性和線程安全 - 消息傳遞是異步的，發送方不需要等待接收方的響應，從而避免了鎖和同步的開銷
- 提供高度的併發性和可擴展性，能夠有效地解決多核
CPU和分佈式系統中的併發編程問題 - 提供良好的容錯性和可恢復性，因為每個
Actor都有自己的狀態和行為，可以更容易地實現系統的容錯和恢復
Actor 基於線程的任務調度
為每一個 Actor 分配一個獨立的執行過程（線程），獨佔該線程，可以是操作系統線程，協程或者虛擬機線程
如果當前 Actor 的郵箱為空，Actor 會阻塞當前線程，等待接收新的消息
由於線程數量受到系統的限制，因此 Actor 的數量也會受到限制
Actor基於事件驅動的任務調度
只有在事件觸發（即接收消息）時，才為 Actor 的任務分配線程並執行，當事件處理完畢，即退出線程
該方式可以使用很少的線程來執行大量 Actor 產生的任務，也是現在大部分Actor模型所採用的調度方式
這種實現與 run loop、event loop 機制非常相似
rust中的Actor模型實現-actix
Actix 建立在 Actor 模型的基礎上，允許將應用程序編寫為一組獨立執行但協作的Actor，這些Actor通過消息進行通信
Actor 是封裝狀態和行為的對象，並在actix 庫提供的Actor系統中運行
Actor 在特定的執行上下文 Context<A> 中運行， 上下文對象僅在執行期間可用， 每個 Actor 都有一個單獨的執行上下文，執行上下文還控制 Actor 的生命週期。 Actor 僅通過交換消息進行通信
任何 Rust 類型都可以是 Actor，只需要實現 Actor Trait 即可
為了能夠處理特定消息，參與者必須為此消息提供 Handler<M> 實現
基本使用
修改Cargo.toml
[dependencies]
actix = "0.11.0"
actix-rt = "2.2"修改main.rs
use actix::prelude::*;
/// 定義消息的類型，rtype指定返回類型
#[derive(Message)]
#[rtype(result = "Result<bool, std::io::Error>")]
struct Ping;
// 定義Actor
struct MyActor;
// 集成Actor Trait
impl Actor for MyActor {
type Context = Context<Self>;
fn started(&mut self, ctx: &mut Context<Self>) {
println!("Actor is alive");
}
fn stopped(&mut self, ctx: &mut Context<Self>) {
println!("Actor is stopped");
}
}
/// Define handler for `Ping` message
impl Handler<Ping> for MyActor {
type Result = Result<bool, std::io::Error>;
fn handle(&mut self, msg: Ping, ctx: &mut Context<Self>) -> Self::Result {
println!("Ping received");
Ok(true)
}
}
#[actix_rt::main]
async fn main() {
// Start MyActor in current thread
let addr = MyActor.start();
// Send Ping message.
// send() message returns Future object, that resolves to message result
let result = addr.send(Ping).await;
match result {
Ok(res) => println!("Got result: {}", res.unwrap()),
Err(err) => println!("Got error: {}", err),
}
}運行結果
Actor is alive
Ping received
Got result: true閲讀參考
淺談 Actor 模型
懶人專用高併發：Actor模型
Actix Actor官方文檔
