写点什么

在.NET 应用程序中进行 Erlang 风格的并行编程(第 1 部分)——CCR

2008 年 12 月 22 日

Erlang 能够用来编写高度可伸缩的并行应用程序,其中经常会出现数以百万计的轻量级组件,这种类似于线程的组件被称之为 actor。不幸的是,这往往需要您使用 Erlang 这种相对神秘的编程语言重写所有代码。不过我们也有其他选择,例如使用名不见经传的 CCR 平台来进行开发,该平台由.NET 机器人部门开发。

作为一种基于 Actor 的语言,Erlang 通过 Actor 模型能够实现高度并发性。在这个模型中,最基础的并行单元不是线程或纤程(fiber) ,而是一种更为轻量级的东西。作为 Erlang 中的“进程”,每个并行单元在一个 32 位系统中只占用大约 1200 字节的基础资源。与此相对的是,Windows 操作系统中的每个线程默认会在栈上分配 1MB 空间,此外还需要额外的空间来作为簿记(Bookkeeping)和线程本地存储。由于非常轻量,一个应用程序轻松支持百万计的进程进行并发处理。

在任一时刻,大部分的进程处于空闲状态。当一个进程接受到了一条消息,运行平台将为其分配一个线程来应答这条消息。一条应答可能会创建一个新的进程,向其他进程发送消息,或者改变自身状态。一旦消息被处理之后,这个进程将会死亡,或者继续等待下一条消息。

消息处理系统实现了高端的并行性和高性能。每条消息都为异步发送,使得进程之间相互高度独立。平台能够通过消息来得知应该唤醒哪个进程。由于每个进程都能被任意的线程来处理,因此就可以大大减少耗费相对昂贵的上下文切换操作。

.NET 中使用 CCR,也就是 Coordination Currency Runtime 作为 Erlang 模型的回应。CCR 原本面向机器人平台,正在设法扩展更广阔的市场。 Siemens Automation 的一个开发人员只花了几年时间就将 CCR 集成进他们目前的 Blackboard 代码库。Blackboard 是一个使用 AI 代理和传送带将信件以 10 米每秒的速度进行分发的系统,包含数百万行遗留代码。 Tyco 是个负责从小商店到白宫的各种事情的安全公司,也在数周内与 CCR 进行了集成。这些并非是推销性质的案例,Siemens 和 Tyco 没有借助微软的帮助就完成了大量的工作。

CCR 的核心是一个名为“端口(port)”的 API 级别的概念。有别于以往调用类方法的方式,开发人员使用向端口发送消息来执行操作。附加在端口上的调控器会读取消息,如果它们符合特定的标准,就会将消息成批地交给任务进行处理。任务会被放进分发队列中,稍后就会被线程池执行。

调控器形成了调度单元的基础。它们可以只是个简单地单个端口的接收器,或多个端口的联合 / 选择接收器。如果需要更复杂的逻辑,它们甚至可以进行各种组合。不过它们的最终目的只有一个,那就是在收到数据时唤醒并执行一系列代码。

CCR 的真正威力来自 C#的迭代器语法“yield return”。Yield return 是一种延续的方式,它不会挂起一个真正的线程,而实现暂停线程执行并在以后唤醒的效果。这个特性一般用于迭代,不过结合了 CCR 就能扩展为任意类型的异步操作。这样做的最大好处是不需要大规模修改您的现有代码。

2008 PDC 中的这段示例代码展示了如何使用端口来发起一个异步调用。与阻塞方式,或者在异步调用模式中使用显式回调函数的方式不同,我们只要简单的通过 yield return 语句来跳出函数即可。当获得数据,同时有空余线程时,函数就会“毫不知情”地从下一行代码开始继续执行。

<p>fs.BeginRead(buffer, 0, buffer.Length, arPort.Post, null);</p><p>// yield until stream posts IAsyncResult on the CCR port</p><p>yield return arPort.Receive();</p><p>// extract result, it must be in the port</p><p>var ar = (IAsyncResult)arPort.Test();</p><p>int read = fs.EndRead(ar);</p>CCR 有望被包含在.NET 4.0/Visual Studio 2010 中。

查看英文原文: Erlang Style Concurrency for .NET Applications Part 1 - CCR

2008 年 12 月 22 日 06:37756
用户头像

发布了 157 篇内容, 共 43.5 次阅读, 收获喜欢 2 次。

关注

评论

发布
暂无评论
发现更多内容

架构师训练营大作业一

听夜雨

架构师训练营第 1 期

再见,2020

Rayjun

年终总结

2021年最新Github星标73.7K的性能优化PDF也太完美了

Java架构追梦

Java 学习 架构 面试 性能优化

我花费一年的时间明白大厂面试的残酷!也最终拿到蚂蚁金服offer,定级P7职位。

Java架构之路

Java 程序员 架构 面试 编程语言

面试又不会JVM?阿里P8总结出25道JVM面试解析(基础+进阶+实战)

Java架构之路

Java 程序员 架构 面试 编程语言

架构师训练营第十五周课程笔记及心得

Airs

三面百度,四面字节跳动。我是怎么被百度吊打,又是怎么拿下字节offer的?(Java开发岗)

Java架构之路

Java 程序员 架构 面试 编程语言

week6-homework

J

大作业一

架构师训练营第 1 期

智慧社区安防系统解决方案,智慧社区建设

13530558032

第十周-学习总结

Mr_No爱学习

UML实践

Iris

架构师训练营 4 期

架构师训练营大作业一

听夜雨

架构师训练营第 1 期

week6-conclusion

J

GitHub标星127K!字节内部必刷“微服务架构设计模式”

Java成神之路

Java 程序员 架构 面试 编程语言

2020年金九银十面试总结,至今最全的Java程序员高频面试知识点解析笔记

Java成神之路

Java 程序员 架构 面试 编程语言

第六周 技术选型(二) 课后作业

简简单单

重点人员管控系统开发大数据分析研判平台搭建

t13823115967

微警务

公安微警务APP开发,移动警务系统建设方案

t13823115967

公安大数据分析系统开发

区块链溯源解决方案----产品实现全程追溯

13530558032

人工智能开始改变生活方式,区块链在人工智能时代的作用

CECBC区块链专委会

区块链

十二周作业

solike

我把这份“Redis实战文档”扔给我们村口“大黄狗”看,它看完之后竟一去不复返?

Java成神之路

Java 程序员 架构 面试 编程语言

智慧平安小区平台开发,大数据分析决策平台建设方案

WX13823153201

智慧平安小区平台开发

51 张图助你彻底掌握 HTTP 协议

Java架构师迁哥

架构师训练营大作业二

听夜雨

架构师训练营第 1 期

第十周-作业1

Mr_No爱学习

第六周 学习总结

简简单单

重点人员管控系统开发,智慧公安平台建设

13530558032

國際網路 商業因果-緣起

因田木

第一周 ARTS打卡

Aelous

在.NET应用程序中进行Erlang风格的并行编程(第1部分)——CCR-InfoQ