Actor模型速览

Actor模型发展的前提

Actor模型现在得到发展得力于下面三个因素：

• 现在后台应用普遍从单机变成了集群，并且多核处理器得到了进一步的发展
• 内存和磁盘价格的下降
• 网速的提升

如果不是计算机硬件得到发展，Actor模型一时半会还很难线程同步模型相匹敌。

Actor模型的基本概念

Actor的核心在于发送消息和接受消息。每一个Actor系统之间的联络都依靠消息的传递，假设现在有两个Actor系统A和B，A会向B发送了一条消息打招呼，或者是通知B要完成某个任务，注意在这里，Actor模型和线程同步模型不同的是A在发送完消息后，并不会等待B回复消息，而是继续干自己应该做的事。那么这个时候B可能会很快回复消息，表示自己很好，向A打招呼，或者是过了一会儿告诉A任务完成了，抑或是失败了，最糟糕的情况就是B不再理你了。

所以在等待B回复消息的过程中，虽然A不会等待着B回复消息，但是之后的A会面临着如下的选择：

• B立马回复了消息
• B不再回复消息
• A在等待过程中对B是否回复消息失去了兴趣

1这种情况还好，但是对于2和3这两种情况，那么A应该如何处理呢？正常的话会做出下面四种选择：

• 等待一段时间，然后重试
• 换另一种方式发送消息
• 通知C，让C去直接通知B
• A一直挂在那里等待，直到第三方通知

你会选择哪个呢？这个暂且不提，A除了向B打招呼外，A也会发送任务给B，让B去做。最理想的情况是B做完了这个任务，并回复给A，但是B也许并没有完成这项任务，A再也收不到来自B的回复，着意味着A必须也要做好出现这个情况的备份方案。所以一般的情况下，A会发送任务给B完成，也一并设置超时时间，一旦超过这个时间，便执行失败的情况的备份方案（重试，或者是报错），如果B在一定的时间内回复了，那么就会取消超时。超时机制成了A和B联络的核心，使得A不再纠结于B会出现什么情况，只要超时，便会认为B出现了问题，执行备份方案。

Actor Supervisors and Workers

一个actor是可以创造另一个actor，此时的创造者称为Supervisor，被创造的Actor称为Worker，类似于下面：

这是一个经典的主从结构，作为Supervisor，它会监控Worker的一举一动，并对它们的行为负责。Supervisor可以发送消息给Worker让其各自独立工作而不会主动等待它们的回复。这意味着每个Worker可以做不同的事，彼此之间不会相互影响，一旦当Worker完成任务时，只需要通知Supervisor即可，由Supervisor统一再发送给上层的actor或者让Worker进行下一个任务。 作为Actor模型，Supervisor也不会苦苦等待Worker工作，它也会设置一个超时时间，一旦过了这个时间，便会启用备份方案处理超时的情况。

Actor的拓展

Actor的可拓展性来源于Supervisor和Worker的工作模式，并且超时机制也在这里面发挥了重要作用。每一个的Worker都可能出现一个空闲的时间段，一旦出现发生，Worker会发送给Superviso其空闲的消息给Supervisor，Supervisor会再次分配任务给Worker。当新的Worker加入的时候，只要发送给空闲的消息给Supervisor，Supervisor便会发布任务给新加入的Worker。并且Supervisor也可以是另一个Supervisor的Worker，这样形成一种层次的结构，使得Actor不断扩展。

Actor模型的资源分配

Actor模型在Worker都空闲的时候，会尽可能的根据RAM和CPU的处理能力平均的将任务分配给Worker进行工作。与传统的线程同步模型不同的是Actor是通过更高层次的抽象去调控线程，使其可以在面临IO等需要等待的操作会释放线程，让其他的actor工作。注意，这个actor并不会被释放，当IO等操作完成时，就会立马工作。这样的模式意味着actor可以动态分配资源，其面临的限制仅仅只是可使用的线程的个数而已。

Actor模型的错误处理

一旦如果Worker挂了，一般会根据之前的设定有下面的方案处理：

• 忽略错误，重试
• 重启Worker，恢复原来的设置
• 关闭这个Worker
• 反馈这个问题给上一级Supervisor

考虑到Actor是一个层次模型：

Actor系统之间会通过心跳机制互相监控，一旦其中一个actor挂了就会引起其它actor关注，启动错误处理机制。当然这个可能会碰上由于网络阻塞等原因导致的actor挂掉的问题，重试的话，会导致网络阻塞更加严重。actor为了处理这个情况，使用circuit breakers机制，与外部交流的消息都会通过circuit breaker，正常情况下circuit breaker是关闭的，但是与外部的连接中断时，circuit breakers会启用，判断并处理是否是网络等原因造成的问题，并发布消息停止其它actor与外部建立连接，减少网络压力。