Orleans是微軟開源的分布式actor模型框架.actor模型的原理網(wǎng)絡(luò)上有很多文章.有許多理論性的文章,深刻地我都不知道怎么應(yīng)用.在這里我就不贅述了.既然是博客,就說說自己的理解。

對于編程來說，不管是前臺還是后臺，在現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)環(huán)境下，多線程編程是不可避免的。多線程帶來的很多好處，也帶來的很多編程上的“壞處”。好處就是，什么并發(fā)、高效，高資源利用率等等高大上的詞語。這些就不詳細(xì)說了。就說說壞處.

多線程帶來的最大的變化就是：我先前保存的變量A，在我想要再次利用它的時(shí)候，A是否被其他線程給更改了？數(shù)據(jù)庫中叫臟讀，我們拿過來用，“避免臟讀”又有個(gè)同義詞叫做“操作的原子性”。為了解決臟讀的問題，有一下幾種辦法：?

　　辦法一變量A在初始賦值的時(shí)候，就規(guī)定它不可以被更改，就是不可變，英文叫做immutable，很多函數(shù)式語言如F#，scala等都有不可變量。既然量是不可變的。就不會(huì)有什么臟讀問題了。這真是個(gè)好辦法，但是在C#和JAVA這樣的語言里，這不是個(gè)好辦法。

　　辦法二就是大家經(jīng)常使用的，多線程，架鎖。精巧的設(shè)計(jì)類，小心的使用這些來，管理各種資源的競爭。為了避免臟讀，在C#以及JAVA里，架鎖是一個(gè)可行的辦法。但是這樣會(huì)使得效率變低（鎖架地多了，這個(gè)會(huì)更明顯），更為關(guān)鍵是帶來邏輯的復(fù)雜性。架鎖的程序，可以說是一個(gè)“正確但是脆弱”的程序。離開了初創(chuàng)人員，后來的人想讀懂讀透？呵呵，人生苦短。

　　辦法三，也是Orleans采用的辦法，設(shè)計(jì)一個(gè)類，保證這個(gè)類從“創(chuàng)建”過程到“銷毀”過程，以及“中途調(diào)用它的方法”的執(zhí)行過程，這三個(gè)“過程”不管何時(shí)何地調(diào)用，都會(huì)在同一個(gè)線程中運(yùn)行。這樣的化，我就可以放心大膽的去修改，調(diào)用這個(gè)類的方法，而不用擔(dān)心這個(gè)指向這個(gè)類的變量出現(xiàn)“臟讀”的情況。這個(gè)某種程度上算是辦法一和二的折中。為了說明這個(gè)辦法，就不得不說Actor模型。?

　　人與人的溝通只是通過消息,不管是聽聞嗅觸等等感覺,都是往外界往人的身體發(fā)送的消息.人處理后做出反應(yīng).這個(gè)處理與反應(yīng)是異步的.接受消息和處理消息都是并行的、同時(shí)的進(jìn)行。actor模型就是模擬這種通信方式.用Actor作為名稱,也算是指明了這個(gè)模型想要模擬什么。

　　既然是模擬，那就是簡單化。Orleans模型里，每一個(gè)actor有專門的類代表它，叫做Grain，這個(gè)grain類就是模擬通信場景中的”人”,但是Orleans為了解決多線程帶來的“資源競爭”等問題，采用了辦法三，再Orleans框架內(nèi)，它保證每個(gè)grain類符合以下行為規(guī)范：

　　A． 發(fā)往同一個(gè)grain類實(shí)例的任何消息都會(huì)在固定線程內(nèi)執(zhí)行。

　　B． grain類按照接受消息的先后，依次處理消息。在任意時(shí)間點(diǎn)，一個(gè)grain實(shí)例只處理一個(gè)消息。

　　C． grain實(shí)例內(nèi)的字段屬性，只能由實(shí)例本身訪問。外界不能訪問。?

　　在大部分情況下，這些規(guī)范都是成立的。這些規(guī)范被稱為“單線程機(jī)制”。但是也要有“變通”，這些“變通”涉及到很多其他方面，在以后的文章中會(huì)解釋是如何變通的，為什么要變通，以及什么場景下才需要變通。不過現(xiàn)在你可以認(rèn)為，這些規(guī)則就是“法律”。在Orleans的框架內(nèi)，這些grain們都是一些“頭腦簡單并且自閉的人”。你作為設(shè)計(jì)者，如果恰到好處的布置這些“人”，它們會(huì)給你驚喜。比如對于消息的處理，可以做到全程無鎖等。。。高大上的特性。

　　同時(shí)Orleans是使用Actor模型的，同時(shí)微軟更近了一步，它是使用的虛擬的Actor模型。具體怎么個(gè)虛擬法，這個(gè)以后的文章中解釋。

　　以上說了那么多，就說明Orleans是使用actor模型的。還沒有說分布。Orleans是分布式的。那是因?yàn)樗蠥ctor之間的互動(dòng)是跨線程的，甚至是跨計(jì)算機(jī)的。同時(shí)Orleans框架保證開啟多個(gè)服務(wù)端程序?qū)嵗?#xff0c;通過簡單的配置，它們的行為就會(huì)如同單一的服務(wù)端實(shí)例一樣?？蛻舳烁杏X不到區(qū)別，簡單的說就是服務(wù)端能“合體”。兩個(gè)小奧特曼，每個(gè)小奧特曼由更小的細(xì)胞組成，同時(shí)他們又合體變成了一個(gè)大的奧特曼，就問你怕不怕，你如果不怕，Orleans甚至實(shí)現(xiàn)了“合體的合體”---這種橫向擴(kuò)展性為高可用，資源的充分利用以及大吞吐量帶來可很大的想象空間，同時(shí)也是靈活部署的基礎(chǔ)。另外利用Orleans的Actor模型，也可以很容的實(shí)現(xiàn)event sourcing。它甚至已經(jīng)內(nèi)置了event sourcing中間件。

　　Orleans同時(shí)也有Net.Core版本,利用它可以實(shí)現(xiàn)跨平臺運(yùn)行,它名字叫做Orleans vNext.我是按照framwork版本寫的。兩個(gè)版本的使用方法幾乎相同。

　　這個(gè)世界有很多actor模型框架，JAVA和Scala的AKKA，C#的AKKA.Net以及Orleans。它們都是開源的，都可以去下載它們的源碼學(xué)習(xí)。在寫文章的時(shí)候，Orleans版本剛剛是1.5版本，所以我就只能按照1.5版本來寫。

　　要讀的非常的順暢，我假定讀者都熟悉C#，熟悉多線程，特別是C#中Task類的用法，雖然很多時(shí)候，這些沒有這些知識也能非常順利的讀懂，但是有，會(huì)在關(guān)鍵的時(shí)刻幫助你理解Orleans。更進(jìn)一步，如果熟悉了以上知識，才能明白Orleans能不能幫助你解決實(shí)際工作中的問題。以及在技術(shù)選型的時(shí)候，明白Orleans是不是你想要的?！　?/p>

　　我初步計(jì)劃寫8篇左右.爭取把Orleans的所有主要方面介紹完畢,初步目的是看完之后能用Orleans處理問題.

　　我曾經(jīng)對Orleans進(jìn)行了簡單的翻譯.并作為資料與好友分享.考慮到國內(nèi)Orleans的框架文章并不是很多,所以想寫一些文章,來介紹一下它. ,本人不是什么大牛,只是肯花時(shí)間而已.一定有很多地方不完善,甚至是錯(cuò)誤的.能夠有資格”用”此框架的人,一定都是公司的技術(shù)骨干,所以我也有很多地方向大家學(xué)習(xí).如果誰想跟我交流聯(lián)系,歡迎加我QQ:82676624.

?一.鋪墊。

?　　雖然是個(gè)入門例子，還是需要一些鋪墊。

?????? Orleans的最小完全體，應(yīng)該分為2個(gè)部分。一個(gè)是Orleans客戶端，一個(gè)是Orleans服務(wù)端，這里為什么要加上“Orleans”這個(gè)限定詞語呢？那是因?yàn)镺rleans的完全體，才是普通意義上的服務(wù)端主程。它們共同構(gòu)成了游戲服務(wù)器，網(wǎng)站服務(wù)器等等。

在Orleans客戶端中，我們使用GrainClient類以及Grain類，在Orleans服務(wù)端內(nèi)，我們主要使用silo類和grain類。這里要說說Silo類，前面說過Grain類是處于“單線程機(jī)制”約束下的類，那么它們運(yùn)行在哪個(gè)地方呢？就是Silo類所在的地方。Silo類是Grain地代碼實(shí)際執(zhí)行的地方，它是Grain類的宿主，它承載著所有的Grain實(shí)例，也許是幾百萬個(gè)Grain實(shí)例。在一些語境下,silo,silohost,以及Orleans服務(wù)端,這三個(gè)詞語有可能代表同一個(gè)意思.

一個(gè)外部請求的處理大部分情況下需要很多個(gè)Grain實(shí)例，進(jìn)行一連串的方法調(diào)用后才能處理完畢，這些Grain實(shí)例形成一個(gè)處理消息的鏈條，這個(gè)消息流走于Grain鏈內(nèi)直至處理完畢。那么這個(gè)消息是如何第一次到達(dá)Grain鏈條里呢？GrainClient類的作用就是入口，它通知Silo類，有新消息達(dá)到，它需要哪個(gè)Grain類實(shí)例，需要調(diào)用特定的方法等。

?????? 經(jīng)過以上鋪墊，要想創(chuàng)造一個(gè)Orleans完全體，我來用vs2017創(chuàng)建一個(gè)解決方案，里面添加4個(gè)項(xiàng)目：Client，Host，Grains，IGrains。它們的作用分別解釋如下：

Client：這個(gè)顯而易見，里面就是要運(yùn)行GrainClient的。它要和Host通信，這就要求它引用IGrains項(xiàng)目。這是個(gè)控制臺項(xiàng)目

Host：這個(gè)也是顯而易見，里面就是要運(yùn)行Silo的。它應(yīng)該引用Grains項(xiàng)目以及IGrains項(xiàng)目，因?yàn)樗休dGrain（這就要求引用Grains類），并且需要Grain實(shí)例間的通信（這就要求引用IGrains項(xiàng)目），這是個(gè)控制臺項(xiàng)目

Grains：這個(gè)里面實(shí)現(xiàn)所有IGrain載明的接口，實(shí)現(xiàn)所有的Grain類，包括它們的方法以及字段。（它要求引用IGrain。。。廢話）這是個(gè)類庫項(xiàng)目

IGrains：這里放置所有Grains類要擴(kuò)展的接口。這是個(gè)類庫項(xiàng)目。

　　同時(shí)為了使用Orleans框架，我們還需要引用Orleans的類庫，官方教程里有方案，不過，我們采用簡單的辦法，統(tǒng)一引用一個(gè)類庫集合，下文有述。

　　好吧，以上解釋不管懂與不懂，你就暫且記下，先按照步驟一步一步來吧。也許某個(gè)階段，你就突然懂了。我相信在讀的各位對這種醍醐灌頂?shù)母杏X一定不陌生。

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　　按照以上套路，我開始了我的工作，我打算跟世界say Hi：

　　二.創(chuàng)建

　　我創(chuàng)建了四個(gè)項(xiàng)目的解決方案，它長成這個(gè)樣子,注意它們的.net框架版本都是4.6.1：

　　

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　　好了我們要引用Orleans類庫啦，說了半天，終于要主角登場啦，好激動(dòng)，所以我nuget引用了Microsoft.Orleans.Server，它長這樣子：

　　

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　　里面沒有實(shí)際內(nèi)容，我現(xiàn)在先弄IGrains，它很簡單，就一個(gè)接口一個(gè)方法：長成這樣：

　　

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　　我再弄Grains項(xiàng)目：它就是要實(shí)現(xiàn)IGrains項(xiàng)目里的接口,所以先引用哪個(gè)項(xiàng)目,然后實(shí)現(xiàn)它，長這樣子。

　　

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　　我再實(shí)現(xiàn)Client項(xiàng)目，它需要引用IGrains項(xiàng)目,它長這樣子：

　　

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　　最后是Host類，它長這樣子：

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　　現(xiàn)在我高興的運(yùn)行這個(gè)Orleans完全體，它再一連串的日志記錄之后，跳出了 hello world如下圖

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　　…我成功地創(chuàng)造了Orleans地完全體。好了全系列文章到此結(jié)束。

?補(bǔ)充

　　噢，我還需要補(bǔ)充一下下。

　　搞了半天，鬧這么大動(dòng)靜，就寫了個(gè)簡版的WCF？并不是，這里只是展示了碼Orleans的主要步驟。這里有幾個(gè)要點(diǎn)需要解釋一下：

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1.IGrains的所有接口方法，必須是返回Task類的。這個(gè)是必須的，因?yàn)镺rleans的“單線程機(jī)制”，是建立在Task類之上的。它是利用TaskScheduler類，實(shí)現(xiàn)“單線程機(jī)制”的。啥？有人問怎么實(shí)現(xiàn)的？你確信自己入門教程還沒有看完就想知道?…以后再說吧。反正接口的方法，必須是返回Task。

2.IGrains接口擴(kuò)展自IGrainWithInteger接口，這個(gè)IGrainWithInteger接口是Orleans提供的，之前說過，Grain實(shí)例之間需要通信，這就需要彼此區(qū)分，要有各自的主標(biāo)識。這個(gè)接口，就規(guī)定了主標(biāo)識是長整數(shù)（名字是整數(shù)，但是實(shí)際上是長整數(shù)）。Grain實(shí)例的主標(biāo)識還可以是其他類型：比如字符串和Guid等等。

3.Grains項(xiàng)目中，實(shí)現(xiàn)了我規(guī)定的接口，就表明自己的主標(biāo)識是長整數(shù)，它又?jǐn)U展自Grain類，就表明自己受“單線程機(jī)制”約束了

4.Host項(xiàng)目，只是引用了Grains項(xiàng)目，但是沒有再代碼中具體使用。它如何知道自己要承載哪些Grain類？Host利用反射檢查所有目錄里的類庫文件，如果找到grain類，它就加載，并管理起來

5.GrainClient有靜態(tài)的，有動(dòng)態(tài)的類，我這里先使用靜態(tài)類講解。動(dòng)態(tài)類其實(shí)一樣。我調(diào)用的時(shí)候，使用一個(gè)參數(shù)“12345”。就是要告訴Host。我要激活主標(biāo)識是12345的Grain類實(shí)例。然后又調(diào)用了它的say方法。它聰明的再host的控制臺窗口打印出say hello。

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　　到現(xiàn)在，我們就明白了，再Orleans的世界里，給grain發(fā)送消息，實(shí)質(zhì)上是調(diào)用對應(yīng)的接口，grain實(shí)例接收到消息以后，使用對應(yīng)的方法進(jìn)行處理。（吃瓜群眾：這不就是一個(gè)RPC框架嘛…呵呵。）

　　在這個(gè)簡單的例子里，展現(xiàn)出的東西還有很多，不過今天很晚了，打完收工。明天繼續(xù)說說這個(gè)例子展現(xiàn)的內(nèi)容。

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原文地址：http://www.cnblogs.com/gaopang/p/7379802.html

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Orleans入门例子的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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