stage语言的并发设计

golden_age · · 953 次点击 · · 开始浏览    
这是一个创建于 的文章,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

最早的计算机是非实时的,编制好顺序任务,计算机一件一件执行,

然后在任务里,为了处理等待IO等操作,提供了异步IO指令,让CPU在IO阶段可以同时处理计算,

后来出现了分时操作系统,计算机有了进程概念,任务间互无关系,操作系统可以连接多终端(用户接口)的交互,

接着人们希望在单任务里,密集计算不影响用户界面(UI)交互,于是有了线程,

接着CPU出现了多核,多进程可以成倍地加快程序性能,

在互联网的时代,为了完成一项任务,我们可以用到互联网上的所有计算资源,

操作系统提供了异步API,线程API,较为现代的编程语言则提供了协程设施,
协程可以看作是“用户级别的线程”,它配合异步API,和线程API,更加灵活地使用并发资源,有些语言,比如golang,内建了对进程内并发的支持,kotlin则使用语言支持+库的方式细粒度地构建并发,

如果我们把云环境看做是"互联网操作系统",我相信未来需要一种在这样操作系统下成熟的编程语言,它对于各种并发(线程,进程,多核,云)透明,用户可以在云环境的终端下,简单地利用云上的计算资源,

以下(仅)让我们想象中设计这样的编程语言,一些基本概念如下,以下籍 “stage"语言表示,

1.它是一种actor模型,actor可能存在于计算资源的任何一个节点上(云/进程/线程)


host
  1. actor具有层级,actor的工作可能由子actor完成,(但 子actor不一定和父actor在同一计算节点)


    scope.png
  1. actor运行时是动态的, 通过 launch(Actor)创建,actor运行时可创建子actor,
launch Actor("manager") {
    on("recruit") {
        launch("worker");
        print("a new worker join");
    }
}
  1. actor有生命周期,父actor销毁时,子actor也需要销毁,
{
  // ...
  launch Actor("manager") {
    on("recruit") {
      launch("worker"); // launch 默认在当前的Actor里launch,也可归属于另外的Actor, 这种情况属于借用,并不管理其生命周期
      print("a new worker join");
    }
  }
}
  1. actor之间通过消息进行交互,actor的方法
{
    print(actorOf('b').name()) ;// 这时向可能远程的'b'发送一个请求,send(actorOf('b'), "name", continuation);
} // now manager & workers are disposed!</pre>
  1. actor的方法可能返回,成功或失败,
try {
  print(actorOf('b').name())
} catch (ex) {
  print('fail to get respond')
}
  1. actor提供了异步方法,取消亦是失败的一种,
thread1 = async {
    try {
      print(actorOf('b').name())
    } catch(ex) {
      print("must be a cancellation exception")
    }
}
thread1.cancel()

以上的一个“云操作系统”,如何实现呢,我的想法如下,

任何一段程序有一个所在的环境,在物理上,它是云上一个主机上的一个进程的一条线程上的一个任务对象(实际是一个coroutine,表示为状态机),
它表示为 :<actorID>/<routineID>, 如果actorID不存在于本地,向地址服务器请求host,

一个异步请求过程如下,假设当前调用远端方法,

actorOf('B').name()

  1. 如果'B‘不在本地,向地址服务器指请 ’B‘的host,
    构造一条请求向host B发送,:<host B>/<actorID>/request?method=name&sender=<actorID_A>/<rountineID_A>"
  2. host B调用actor的name方法,生成一个新的routine, 完成后,
    构造一条回复向host A返回:<host A>/<actorID_A>/<routineID_A>/respone?result=...
    当然也可返回fail:<host A>/<actorID_A>/<routineID_A>/fail?reason=...

这里的routine由底层的协程机制保证,当返回时,最终调用

coroutine.resume_with_result(...) // 或
coroutine.resume_with_fail(...)

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本文来自:简书

感谢作者:golden_age

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