簡單了解Orleans

Orleans是微軟開源的分散式actor模型框架.actor模型的原理網路上有很多文章.有許多理論性的文章,深刻地我都不知道怎麼應用.在這裡我就不贅述了.既然是博客,就說說自己的理解。

對於編程來說，不管是前台還是後台，在現在的計算機環境下，多線程編程是不可避免的。多線程帶來的很多好處，也帶來的很多編程上的「壞處」。好處就是，什麼並發、高效，高資源利用率等等高大上的詞語。這些就不詳細說了。就說說壞處.

多線程帶來的最大的變化就是：我先前保存的變數A，在我想要再次利用它的時候，A是否被其他線程給更改了？資料庫中叫臟讀，我們拿過來用，「避免臟讀」又有個同義詞叫做「操作的原子性」。為了解決臟讀的問題，有一下幾種辦法：

辦法一變數A在初始賦值的時候，就規定它不可以被更改，就是不可變，英文叫做immutable，很多函數式語言如F#，scala等都有不可變數。既然量是不可變的。就不會有什麼臟讀問題了。這真是個好辦法，但是在C#和JAVA這樣的語言里，這不是個好辦法。

辦法二就是大家經常使用的，多線程，架鎖。精巧的設計類，小心的使用這些來，管理各種資源的競爭。為了避免臟讀，在C#以及JAVA里，架鎖是一個可行的辦法。但是這樣會使得效率變低（鎖架地多了，這個會更明顯），更為關鍵是帶來邏輯的複雜性。架鎖的程序，可以說是一個「正確但是脆弱」的程序。離開了初創人員，後來的人想讀懂讀透？呵呵，人生苦短。

辦法三，也是Orleans採用的辦法，設計一個類，保證這個類從「創建」過程到「銷毀」過程，以及「中途調用它的方法」的執行過程，這三個「過程」不管何時何地調用，都會在同一個線程中運行。這樣的化，我就可以放心大膽的去修改，調用這個類的方法，而不用擔心這個指向這個類的變數出現「臟讀」的情況。這個某種程度上算是辦法一和二的折中。為了說明這個辦法，就不得不說Actor模型。

人與人的溝通只是通過消息,不管是聽聞嗅觸等等感覺,都是往外界往人的身體發送的消息.人處理後做出反應.這個處理與反應是非同步的.接受消息和處理消息都是並行的、同時的進行。actor模型就是模擬這種通信方式.用Actor作為名稱,也算是指明了這個模型想要模擬什麼。

既然是模擬，那就是簡單化。Orleans模型里，每一個actor有專門的類代表它，叫做Grain，這個grain類就是模擬通信場景中的」人」,但是Orleans為了解決多線程帶來的「資源競爭」等問題，採用了辦法三，再Orleans框架內，它保證每個grain類符合以下行為規範：

A． 發往同一個grain類實例的任何消息都會在固定線程內執行。

B． grain類按照接受消息的先後，依次處理消息。在任意時間點，一個grain實例只處理一個消息。

C． grain實例內的欄位屬性，只能由實例本身訪問。外界不能訪問。

在大部分情況下，這些規範都是成立的。這些規範被稱為「單線程機制」。但是也要有「變通」，這些「變通」涉及到很多其他方面，在以後的文章中會解釋是如何變通的，為什麼要變通，以及什麼場景下才需要變通。不過現在你可以認為，這些規則就是「法律」。在Orleans的框架內，這些grain們都是一些「頭腦簡單並且自閉的人」。你作為設計者，如果恰到好處的布置這些「人」，它們會給你驚喜。比如對於消息的處理，可以做到全程無鎖等。。。高大上的特性。

同時Orleans是使用Actor模型的，同時微軟更近了一步，它是使用的虛擬的Actor模型。具體怎麼個虛擬法，這個以後的文章中解釋。

以上說了那麼多，就說明Orleans是使用actor模型的。還沒有說分布。Orleans是分散式的。那是因為所有Actor之間的互動是跨線程的，甚至是跨計算機的。同時Orleans框架保證開啟多個服務端程序實例，通過簡單的配置，它們的行為就會如同單一的服務端實例一樣。客戶端感覺不到區別，簡單的說就是服務端能「合體」。兩個小奧特曼，每個小奧特曼由更小的細胞組成，同時他們又合體變成了一個大的奧特曼，就問你怕不怕，你如果不怕，Orleans甚至實現了「合體的合體」---這種橫向擴展性為高可用，資源的充分利用以及大吞吐量帶來可很大的想像空間，同時也是靈活部署的基礎。另外利用Orleans的Actor模型，也可以很容的實現event sourcing。它甚至已經內置了event sourcing中間件。

Orleans同時也有Net.Core版本,利用它可以實現跨平台運行,它名字叫做Orleans vNext.我是按照framwork版本寫的。兩個版本的使用方法幾乎相同。

這個世界有很多actor模型框架，JAVA和Scala的AKKA，C#的AKKA.Net以及Orleans。它們都是開源的，都可以去下載它們的源碼學習。在寫文章的時候，Orleans版本剛剛是1.5版本，所以我就只能按照1.5版本來寫。

要讀的非常的順暢，我假定讀者都熟悉C#，熟悉多線程，特別是C#中Task類的用法，雖然很多時候，這些沒有這些知識也能非常順利的讀懂，但是有，會在關鍵的時刻幫助你理解Orleans。更進一步，如果熟悉了以上知識，才能明白Orleans能不能幫助你解決實際工作中的問題。以及在技術選型的時候，明白Orleans是不是你想要的。

文章摘自博客園

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