三分钟掌握共享内存 & Actor并发模型
共享内存
面向对象编程中，万物都是对象，数据+行为=对象；
多核时代，可并行多个线程，但是受限于资源对象，线程之间存在对共享内存的抢占/等待，实质是多线程调用对象的行为方法，这涉及#线程安全#线程同步#。
假如现在有一个任务，找100000以内的素数的个数，如果用共享内存的方法，代码如下：
可以看到，这些线程共享了sum变量，对sum做sum++操作时必须上锁。
using System;
using System.Threading.Tasks;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading;
using System.Diagnostics;
namespace Paralleler
{
class Program
{
static object syncObj = new object();
static void Main(string[] args)
{
Stopwatch sw = new Stopwatch();
sw.Start();
ShareMemory();
sw.Stop();
Console.WriteLine($"共享内存并发模型耗时：{sw.Elapsed}");
}
static void ShareMemory()
{
var sum = 0;
Parallel.For(1, 100000 + 1,(x, state) =>
{
var f = true;
if (x == 1)
f = false;
for (int i = 2; i <= x / 2; i++)
{
if (x % i == 0) // 被[2,x/2]任一数字整除，就不是质数
f = false;
}
if(f== true)
{
lock(syncObj)
{
sum++; // 共享了sum对象，“++”就是调用sum对象的成员方法
}
}
});
Console.WriteLine($"1-100000内质数的个数是{sum}");
}
}
}
共享内存更贴合"面向对象开发者的固定思维"， 强调线程对于资源的掌控力。Actor模型
Actor模型则认为一切皆是Actor，share nothing， Actor模型内部的状态由自己的行为维护，外部线程不能直接调对象的行为，必须通过消息才能激发行为，也就是消息传递机制来代替共享内存模型对成员方法的调用， 这样保证Actor内部数据只能被自己修改，
Actor模型= 数据+行为+消息。
还是找到100000内的素数，我们使用.NET TPL Dataflow来完成，代码如下：
每个Actor的产出物就是流转到下一个Actor的消息。
using System;
using System.Threading.Tasks;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks.Dataflow;
using System.Diagnostics;
namespace Paralleler
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Stopwatch sw = new Stopwatch();
sw.Start();
Actor();
sw.Stop();
Console.WriteLine($"Actor并发模型耗时：{sw.Elapsed}");
}
static void Actor()
{
var linkOptions = new DataflowLinkOptions { PropagateCompletion = true };
var transfromBlock = new TransformBlock<int,bool>(x=>
{
var f = true;
if (x == 1)
f = false;
for (int i = 2; i <= x / 2; i++)
{
if (x % i == 0) // 被[2,x/2]任一数字整除，就不是质数
f = false;
}
return f;
}, new ExecutionDataflowBlockOptions { MaxDegreeOfParallelism =50 });
var sum = 0;
var actionBlock = new ActionBlock<bool>(x=>
{
if (x == true)
sum++;
},new ExecutionDataflowBlockOptions { MaxDegreeOfParallelism = 1 });//这里必须使用默认并发度
transfromBlock.LinkTo(actionBlock, linkOptions);
// 准备从pipeline头部开始投递
for (int i = 1; i <= 100000; i++)
{
transfromBlock.Post(i);
}
transfromBlock.Complete(); // 通知头部，不再投递了; 会将信息传递到下游。
actionBlock.Completion.Wait(); // 等待尾部执行完成
Console.WriteLine($"1-100000内质数的个数是{sum}");
}
}
}
Actor并发模型强调的是消息触发。
还不过瘾
共享内存模型：其实是并行线程调用对象的成员方法，这里不可避免存在加锁/解锁， 需要开发者自行关注线程同步、线程安全。
调试多线程的都懂.gif
Actor模型：以流水线管道的形式，各Actor独立挨个处理各自专属业务，等待消息流入。
我也很容易推断，每个Actor的伪代码实现：存在循环，不断处理新流入的消息。
var queue= new Queue(1000);
for{
if(queue.Dequeue() != null) {
// Done bussiness
}
Thread.Sleep(50ms);
}所以Actor模型，开发者不用关注线程锁，同时，Actor模型解耦了调用关系，天然适合分布式场景。
总结陈词
1.何为“并发模型”，模型是达成某个方案的编程风格，共享内存/Actor并发模型说不上孰优孰劣，适用场景有偏向。2.共享内存并发模型，更强调多线程对于资源的掌控力。3.从概念上得知，Actor模型强调消息触发，更适合分布式场景，解耦了调用方和提供方(我这里演示的TPL Dataflow是进程内Actor模型）。 TPL Dataflow组件应对高并发,低延迟要求4.Golang使用的Channel是类Actor模型，使用Channel进一步解耦了调用的参与方，你都不用关注下游提供者是谁。 Waiting For Next Article......
作为一名编程老兵，深知大家平时常用的是共享内存并发模型，开口闭口“多线程”,“锁”, 可能很多人并没有关注到Actor模型，微软进程内Actor TPL Dataflow香气侧漏，值得推荐。
多对比、多体验不同的编程风格，别有洞天。
腾讯云开发者
