30.5        好的actor编程风格（P616）

前面已经展示了actor的完整用法，本节展示actor一些好的用法和编程风格，按照这种风格写的并发程序可以更易纠错，更少出现死锁和竞用冲突。

l  actor不应阻塞

写得好的actor处理消息时不阻塞，因为一旦actor阻塞了，其他actor给该actor发的消息可能就无法处理，如果该actor在处理第一条消息时就阻塞，它就处理不了后续消息了。如果多个actor都因等待其他actor的响应而阻塞了，就可能发生更糟糕的情况——死锁。

actor不应阻塞，而应该能处理多个消息，这一般需要其他actor的协助。例如，原来要直接调用Thread.sleep（此处用来模拟费时操作）来阻塞当前actor的地方，可以创建一个helper的actor，让helper actor去sleep一段时间后发消息回来，对比如下程序（1）、（2）：

  import actors._, actors.Actor._

  val time = 1000

 

  // （1）原来阻塞的程序

  val mainActor1 = actor {

    loop { react {

        case n: Int => Thread.sleep(time)

                         println(n)

        case s => println(s) } }

  }

  1 to 5 foreach { mainActor1 ! _ } // 5秒钟后打印完数字

 

  // （2）改写由helper actor去阻塞的程序

  val mainActor2: Actor = actor {

    loop { react {

        case n: Int => actor { Thread.sleep(time); mainActor2 ! "wakeup" }

                        println(n)

        case s => println(s) } }

  }

  1 to 5 foreach { mainActor2 ! _ } // 马上打印数字; 1秒钟后打印5个wakeup

 

程序（2）中的helper actor虽然是阻塞的，但他不接受任何消息，所以这么用也没问题。有了helper actor的帮助，mainActor2就能及时处理到达的消息，而不会象mainActor1那样阻塞等待。

注释：react的工作原理

返回类型为Nothing就表明一个函数不会正常返回，而是以exception异常来中断，react就是这么干的。react的实际实现比较复杂，但可以从概念上认为它是这么工作的：

当你调用actor的start方法时，有线程会调用actor的act方法，如果act方法中有react，react就会从actor的信箱中查找能分配到某个case分支去处理的消息（receive也如此处理）。如果发现能分配处理的消息，react就让该case分支处理消息并抛一个异常；如果没有发现能分配处理的消息，react就把actor“冷藏”起来直至信箱中有新的消息到来，并抛一个异常。就是说无论有没有消息处理，react都会最后抛个异常，其外层act会接到这个异常，调用此act的线程catch这个异常，但不做任何处理。

这就是为何react要想处理一条以上的消息，就必须在case分支中再次调用上层act，或者其他方式（loop）以达到再次调用react的目的。

 

l  actor之间用且仅用消息来通讯

actor模型的关键就是用安全可靠的act方法来解决“共享数据-锁”模型的困难，也就是说，actor让我们写多线程程序时只用关注各个独立的单线程程序，他们之间通过消息来通讯，这种对问题的简化是基于我们在actor之间仅用消息来通讯。

例如，如果BadActor中有一个GoodActor的引用:

class BadActor(a:GoodActor) extends Actor {...}

那在BadActor中即可以通过该引用来直接调用GoodActor的方法，也可以通过“!”来传递消息。如果通过引用，BadActor可以读取GoodActor实例的私有数据，而这些数据可能正被其他线程改写值，结果就是：你还是避免不了“共享数据-锁”模型中的麻烦事，即必须保证BadActor线程读取GoodActor的私有数据时，GoodActor线程在这块成为“共享数据”的操作上加锁。GoodActor只要有了共享数据，就必须来加锁防范竞用冲突和死锁，你又得从actor模型退回到“共享数据-锁”模型（注：actor对消息是顺序处理的，本来不用考虑共享数据）。

另一方面，这也并不意味着你永远只用消息传递，尽管把“共享数据-锁”弄正确很难但也不是不可能。Scala和Erlang在对待actor上的差异，就在于使用Scala，同一个程序中你可以选择组合使用actor和“共享数据-锁”。

例如，想要多个actor共享一个公共的可变map，一种方案即纯粹的actor方案是创建一个actor，管理这个可变map，并定义一组让其他actor存取该可变map的消息：往该共享map中放入key-value对的消息，从在共享map中由key获取value的消息，等等，还可以定义发送异步响应给之前发来请求的actor的消息。另一种方案，可以使用java.util.concurrt包中已经定义好的ConcurrentHashMap，让所有actor直接使用该共享map。

尽管用actor实现共享map比自己从头实现ConcurrentHashMap要简单安全得多，但实际上ConcurrentHashMap已经存在了，而且库代码质量也不错，很容易判断直接使用ConcurrentHashMap更容易、风险更小。当然，ConcurrentHashMap实现的是同步的共享map，你可以用actor实现异步的共享map，Scala的actor库给你这种选择权。

注释：如果考虑使用“共享数据-锁”

当考虑是否组合使用actor和“共享数据-锁”模型时，下面的电影（1971年的警匪片“肮脏的哈里”）台词获取能提供点帮助：（乱译的，没看懂）

我知道你在想：“他到底会开6枪还是5枪？”老实告诉你，我兴奋得有点失控了。但这是只世界上最牛的×××，能打爆你的脑袋，你应该问自己：“我是否够幸运？”来吧，小子。