Actor模型 vs. CSP模型

Akka/Erlang 的 actor 模型与 Go 语言的协程 Goroutine 与通道 Channel 代表的 CSP(Communicating Sequential Processes) 模型有什么区别呢?

首先这两者都是并发模型的解决方案,我们看看 Actor 和 Channel 这两个方案的不同:

Actor 模型

在 Actor 模型中,主角是 Actor,类似一种 worker,Actor 彼此之间直接发送消息,不需要经过什么中介,消息是异步发送和处理的:

Actor 模型描述了一组为了避免并发编程的常见问题的公理:

  1. 所有 Actor 状态是 Actor 本地的,外部无法访问。
  2. Actor 必须只有通过消息传递进行通信。  
  3. 一个 Actor 可以响应消息: 推出新 Actor, 改变其内部状态, 或将消息发送到一个或多个其他参与者。
  4. Actor 可能会堵塞自己, 但 Actor 不应该堵塞它运行的线程。

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Channel 模型

  Channel 模型中,worker 之间不直接彼此联系,而是通过不同 channel 进行消息发布和侦听。消息的发送者和接收者之间通过 Channel 松耦合,发送者不知道自己消息被哪个接收者消费了,接收者也不知道是哪个发送者发送的消息。

Go 语言的 CSP 模型是由协程 Goroutine 与通道 Channel 实现:

  • Go 协程 goroutine: 是一种轻量线程,它不是操作系统的线程,而是将一个操作系统线程分段使用,通过调度器实现协作式调度。是一种绿色线程,微线程,它与 Coroutine 协程也有区别,能够在发现堵塞后启动新的微线程。
  • 通道 channel: 类似 Unix 的 Pipe,用于协程之间通讯和同步。协程之间虽然解耦,但是它们和 Channel 有着耦合。

Actor 模型和 CSP 区别

Actor 模型和 CSP 区别图如下:

Actor 之间直接通讯,而 CSP 是通过 Channel 通讯,在耦合度上两者是有区别的,后者更加松耦合。

  同时,它们都是描述独立的流程通过消息传递进行通信。主要的区别在于:在 CSP 消息交换是同步的 (即两个流程的执行 “接触点” 的,在此他们交换消息),而 Actor 模型是完全解耦的,可以在任意的时间将消息发送给任何未经证实的接受者。由于 Actor 享有更大的相互独立, 因为他可以根据自己的状态选择处理哪个传入消息。自主性更大些。

  在 Go 语言中为了不堵塞流程,程序员必须检查不同的传入消息,以便预见确保正确的顺序。CSP 好处是 Channel 不需要缓冲消息,而 Actor 理论上需要一个无限大小的邮箱作为消息缓冲。