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ActorLite：輕量級 Actor 模型實現探秘（上）

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Actor 模型：為並行而生

Actor 模型最初是為大量獨立微型處理器構建的高性能網絡而設計，如今隨著多核處理器的普及，它再次成為並行編程的焦點。其核心理念極簡：「萬物皆 Actor，Actor 間透過消息通信」。執行特徵有二：每個 Actor 單線程順序處理消息；不同 Actor 可並發執行。雖然關於 Actor 是否可並行處理消息、是否保證消息到達順序仍有爭議，但其天生的並發特性毋庸置疑。

現實中，線程作為系統最小執行單元，數量有限且開銷大。Actor 模型在概念上允許成千上萬個 Actor「同時運行」（即處於運行狀態），極大地提升了並發想像空間。

經典實現：Erlang 與 Scala

Erlang：原生 Actor 語言

Erlang 以 Actor 模型為設計準則，其 Actor 稱為「進程」，僅做三件事：創建進程、發送消息、接收處理消息。代碼示例展示了一個簡單的命名服務，利用模式匹配和尾遞歸實現循環：

loop() ->
 receive
 {From, {store, Key, Value}} ->
 put(Key, {ok, Value}),
 From ! {kvs, true},
 loop();
 {From, {lookup, Key}} ->
 From ! {kvs, get(Key)},
 loop()
 end.

Erlang 的類型系統雖顯簡陋，但模式匹配與尾遞歸讓 Actor 邏輯表達極為優雅。

Scala：語言級別的 Actor 支持

Scala 內置 Actor 庫充分利用語法特性，使 Actor 如同原生功能。以下 Pong Actor 示例使用 while(true) 循環與 case 匹配消息：

class Pong extends Actor {
 def act() {
 var pongCount = 0
 while (true) {
 receive {
 case Ping =>
 if (pongCount % 1000 == 0) Console.println("Pong: ping " + pongCount)
 sender ! Pong
 pongCount = pongCount + 1
 case Stop =>
 Console.println("Pong: stop")
 exit()
 }
 }
 }
 }

任務調度：基於線程 vs 基於事件

Actor 調度分兩類：

基於線程：每 Actor 分配一線程，郵箱為空時阻塞。實現簡單（如 .NET Monitor.Wait/Pulse），但線程數受限，大量空閒 Actor 浪費資源，現已少用。
基於事件：消息到達時才分配線程執行。少量線程服務大量 Actor，資源利用率高，伸縮性強。Scala 可用 react 替代 receive 實現此模式。

主流實現（Erlang、Scala）多採用事件調度並由系統統一管理資源；而 MS CCR、Retlang、Jetlang 等需顯式指定線程池，雖效率可能更高但複雜度增加。本文將實現的 ActorLite 同樣採用事件調度，直接利用 .NET 線程池簡化資源分配。