26、主动对象计算模型：原理、特性与应用

主动对象计算模型：原理、特性与应用

1. 主动对象计算模型概述

主动对象计算模型解决了传统事件驱动架构的大部分问题，同时保留了其优点。“主动对象”这一术语源于统一建模语言（UML），指的是“拥有自己控制线程的对象”。该模型的核心思想是在多任务环境中使用多个事件驱动系统。

主动对象的概念可追溯到20世纪70年代末，当时Carl Hewitt及其同事提出了“参与者（actor）”的概念。到了80年代，参与者在分布式人工智能领域风靡一时，就像如今的智能体一样。90年代，诸如ROOM等方法将参与者概念应用于实时计算。近年来，UML规范引入了主动对象的概念，它本质上与ROOM参与者的概念同义。

在UML规范中，主动对象是一个拥有自己控制线程的对象，它以“运行到完成（run-to-completion）”的方式处理事件，并通过异步交换事件与其他主动对象进行通信。UML规范还提出了一种状态机的变体，用于对事件驱动的主动对象的行为进行建模。

主动对象通常使用实时框架来实现。这些框架已经广泛应用多年，并在众多实时嵌入式（RTE）应用中得到了验证。如今，几乎所有支持RTE系统代码合成的设计自动化工具都包含了一种实时框架的变体。例如，实时面向对象建模（ROOM）将其框架称为“ROOM虚拟机”；IAR Systems的VisualSTATE工具将其称为“VisualSTATE引擎”；Telelogic的符合UML的设计自动化工具Rhapsody将其称为“对象执行框架（OXF）”。

一个最小的主动对象系统由多个主动对象组成，每个主动对象封装了一个控制线程（事件循环）、一个私有事件队列和一个状态机。可以用公式表示为：