1
多线程并发的难题
张大胖在做一个银行相关的项目，写了一个Account的类，用来表示一个用户的银行账号，根据银行的常规业务，自然要提供两个方法，存款(deposit)和取款(withdraw)。
为了防止多线程并发时导致的数据不一致问题，张大胖给每个方法都加了synchronized， 那意思很清楚，想进入某个方法执行存款或取款操作，必须得先获得一把锁才行。
(注：为了简化，这里没有做边界条件检查。)
但是在做转账操作的时候，为了保证一致性，必须得把两个账户都加上锁，然后才可以操作，于是张大胖写下了这样的代码，他觉得很简单，立刻就提交给Bill ，让他Review。
富有经验的Bill立刻就发现了问题，马上对张大胖说：“这样会出现死锁！”
张大胖说：“这么简单的代码，怎么可能有死锁？”
“假设线程1 做的操作是账户A给账户B转账， 先锁住了A账户， 接下来试图申请B账户的锁；
与此同时线程2 在从 账户B给账户A 转账， 先锁住了B账户的锁， 接下来试图申请A账户的锁。
两个线程各自持有资源， 然后等待获取对方的资源， 都无法执行下去， 死锁就出现了！”
张大胖无言以对，不得不承认Bill是正确的。他问道：“那怎么解决这个问题？”
“非常简单，加锁的时候按次序来就可以了，例如所有的线程，无论是从A向B转账，还是从B向A转账，都先获得账号A的锁，成功后再获得账户B的锁，这样就没问题了。”
张大胖说：“那样代码会变得很古怪啊，还得给两个账户排个顺序，如果不知道背后的思想读起来很痛苦，怪不得人家说多线程编程很难啊。”
Bill说：“是啊， 其实线程这个东西，就是一段代码的执行而已， 是操作系统层面的概念，可是我们苦逼的程序员不得不来面对它，来背这个多线程并发的锅了。”
2
黑盒子
下班后，张大胖一直在思考这个问题：既然线程是操作系统层面的概念，能不能把线程的概念隐藏起来，然后所有的操作都不用加锁呢？ 这样以来编程就会容易得多啊！
本质的问题是什么？
首先是共享的状态，例如Account中的balance ，多个线程都要读写， 其次就是多个线程乱序、并发执行。
能不能换个思路，把这个Account对象看成一个黑盒子，你想存款了，就发一个存款的消息过来，想取款就发一个取款的消息过来。
不管是有一个消息，还是有100个消息，我统统放到黑盒子的一个队例中，然后让Account对象一个个顺序处理不就可以了？ 根本不用在方法上加锁！
这样做，其实就是把并发的操作变成了串行的操作而已！
不对，如果调用方把取款消息放下就走， 不等待返回结果， 那就不是同步操作，而是异步操作了！
但是如果取款的时候发现余额不足，怎么通知调用方？嗯，调用方也必须是个黑盒子对象，也向它发送异步消息，这个消息也会在消息队列中存下来，调用方“黑盒子”也会一个个处理。
想到这一层，张大胖激动起来：取款和存款的操作就不用在加锁了，码农们只要考虑黑盒子对消息的处理即可：取出消息，处理消息，向别的黑盒子发送消息， 根本不用考虑线程这样底层的概念了。
3
Actor模型
第二天张大胖赶紧找到Bill, 向他炫耀自己的“新发明”。
Bill不动声色：“小伙子，不错啊，重新发明了轮子！”
“重新发明？”
“是啊，你这个所谓黑盒子，就是所谓Actor模型啊！ 它最早由Carl Hewitt在1973定义，其消息传递的方式更加符合面向对象的原始意图， 这一点我想你也体会到了，要不你怎么把他们叫做黑盒子啊。”
“1973年？ 我还没出生。唉，看来这些概念已经被老前辈们都发明完了啊。”
“Actor属于并发组件模型 ，可以把程序员从多线程并发或线程池等基础概念中解放出来。它有这么几个特点：”
Actor：
就是你说的黑盒子，系统是由很多Actor组成。 Actor之间不共享状态，但是会接收别的Actor发送的异步消息，处理的过程中，会改变内部状态，也可能向别的Actor发送消息。
Message:
消息是不可变的， 它的发送都是异步的，Actor内部有个“MailBox”来缓存消息。
MailBox：
Actor内部缓存消息的邮箱， 其他Actor发送的消息都放到这里，然后被本Actor处理，类似有多个生成者和一个消费者的队例。
张大胖说：“和我之前的图差不多，看来我确实是重新发明了轮子啊。”
4
用Actor实现转账
Bill 笑道：“这个Actor看起来很美，但是编程的时候你得刷新一下你的思维才行。 大胖，之前你的转账操作在多线程下不是会出现死锁吗？ 你考虑下，如果用Actor的思路该怎么写？”
“首先，得有两个Actor, 这两个Actor 表示了两个账户，我把它们叫做旺财和小强。”
“然后呢，转账的逻辑怎么处理？”
张大胖想了一会：“既然转账是在两个Actor之间发生的，那可以引入一个协调者Actor，叫做转账管家吧。不过，由于消息都是异步的，转账管家向旺财这个Actor发起扣款请求以后，不知道什么时候才能真正执行扣款，也不能立刻知道是否成功，必须得等待啊，这就有点麻烦了。”
Bill说：“我给你画个流程图，你看看。”
张大胖感慨地说：“原来的多线程并发模型，需要同时锁住两个账户，然后才能进行转账。现在每个Actor都独立，也把这个转账给搞定了。”
Bill说：“其实对于转账管家来说，对每个转账的消息，内部是隐含一个流程状态的，就是先向某个账户扣款，成功以后再向另一个账户增加，最后给调用者返回状态，这个次序是不能乱的。看到图中那个Transaction ID没有(Tx01)，就是用来跟踪这个转账的事务。”
4
漏洞
“我发现了一个漏洞，你这个转账虽然看起来很美，没有加锁，但是和原来的是有区别的，原来多线程思路是会把旺财和小强的账户同时锁住，然后转账，在这个过程中，别人是不能操作这两个账号的！ 而你的Actor方案中，当转账管家给旺财发消息扣款的时候，小强其实是自由的，如果这时候小强的账户被冻结，那你的转账管家还得回滚旺财的扣款，这多麻烦啊。”
Bill：“哈哈，你小子还挺机灵的嘛，看出了这个问题，Actor模型非常适用于多个组件独立工作，相互之间仅仅依靠消息传递的情况。如果想在多个组件之间维持一致的状态（比如咱们例子中的转账），那就不爽了。”
“那怎么解决这个问题？”
“那必须得用一些特殊手段了，有些实现Actor的框架，例如Akka，专门提供了像Coordinated /Transactor这样的机制来处理这个问题。有空的话给你仔细讲讲。”
“好吧，我回头看看这个Akka， 对了， Actor虽然对用户隐藏了线程， 但是总得有线程来处理消息吧。” 张大胖问道。
“那是肯定的，线程本质上就是一段代码的执行，每个Actor在处理消息的时候，肯定得和线程关联才行，只不过Actor系统把线程这个概念给隐藏了。”
“有哪些系统实现了Actor?” 张大胖接着问。
“其实最著名的就是Erlang了，Actor模型可以说是它的基础，除了我们上面所说的，还可以让Actor之间建立关联，例如让一个Actor去监控另外一些Actor工作，如果那些Actor崩溃了，就新建一个Actor继续工作。在Java 领域，刚才提到的Akka是比较知名的一个Actor框架。 ”
（完）
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