Kilim:actor 模型和消息传递的 Java 实现

阅读数:5191 2008 年 7 月 3 日

话题:Java架构语言 & 开发

正像在“多核危机:Scala vs. Erlang”一文中所讲的,面对当前、尤其是未来的多 CPU,需要大量的并行性计算,那么并发的消息传递和 actor 模型将成为一种很有希望的解决之道。这些机制在 Erlang 中是完全内置的,Scala 的框架中则包含了 Scala Actor 库。在 Java 的世界中,同样也存在一个纯 Java 的实现——Kilim

Kilim 是一个 Java 消息传递框架,它提供了超轻量级的线程和工具,可以在这些线程之间进行快速、安全、零复制的消息传递。

Kilim 包含如下组件:一个字节码后期处理程序(“weaver”),带有多个缓冲 mailbox(多生产者,单消费者队列)的运行时库,一个用户级的调度器,以及一个类型系统。它的类型系统对消息内部的指针别名增加了某些约束,确保线程之间不会彼此干扰。

而且它的性能看起来很不错。据Sriram Srinivasan 在 Google Tech Talk 的演讲所称,Kilim 的任务切换比 Java 的线程切换快出 1000 倍,它的消息传递比 Erlang 快 3 倍。

Kilim 的用法是在方法和参数上标注 Annotation。如果一个方法被标注为 @pausable,则说明它直接地或者间接地调用了其他可暂停的方法,这种方法在其调用链中的某处,最终会调用 Kilim 的方法,比如Actor.sleep()或者Mailbox.get()。字节码后期处理器会将这些被注释的代码转换为延续传递风格(continuation passing style)的代码。某些语言可以直接支持“延续”。其实,之前在一些著名的 Web 框架,比如 RIFE 和 Jetty 之中,“延续”就已经改头换面出现在 Java 中了。

另外,用于参数的标注包括@free、@cuttable 或@safe。Sriram Srinivasan 和 Alan Mycroft 在ECOOP 2008 的一次演讲中描述了这些参数修饰符:

这些修饰符可以理解为一个在对象树中的对象的两种正交的特性:第一,它是否被另一个对象(在后面的情况中被称为“根”)所引用;第二,它是否在结构上可以改变(它的指针型域(pointer-valued field)是否是可分配的)。第二种性质具有传递性,如果一个对象的父亲是在结构上可改变的,那么它的孩子也是。

给定这些以后,可以判定,如果一个对象是对象树的根,并且它在结构上是可改变的,则这个对象是“自由的(@free)”。一个可切割的(@cuttable)对象可能是、也可能不是根,但它是 structurally modifiable。如果一个对象具有安全(@safe)特性,则不是 structurally modifiable(由于传递性),而不关心它是否是根。

Actor 模型出现的场合越来越多,无论未来你在哪种平台上用什么语言编程,Actor 模型都会是一个十分重要的概念。

查看英文原文Kilim - actors and message passing in Java