程序在運行過程中有時會莫名其妙出現(xiàn)代碼的某些約束或者執(zhí)行結(jié)果和理想狀況不一樣，正常邏輯怎么會出現(xiàn)這樣的情況？到底發(fā)生了什么？好像見了鬼！瞬間好無助。

誰來救救我

大多數(shù)出現(xiàn)正常邏輯很難解釋的時候，我們可能會想到并發(fā)問題，因為好像只有并發(fā)才會能說服自己。為了驗證和解決這個問題，我們可能會嘗試一些方案，在并發(fā)的情況下我相信很多人都使用過鎖，鎖確實也能幫忙我們解決問題，不然它干嘛存在。

但隨著業(yè)務邏輯的持續(xù)復雜，鎖的使用可能無處不在。首先大家都知道鎖本身的機制很耗性能；然后鎖本身不涉及什么編程模式，所以在業(yè)務代碼中融入大量鎖對代碼本身的穩(wěn)定性也有一定影響。

經(jīng)過查找資料，因為本身的項目是基于 .NET，所以發(fā)現(xiàn) Microsoft Orleans 好像可以比較好的滿足解決并發(fā)的需求。

Orleans 之前，先來扯一扯 Actor 模型

1. Actor 是以單線程存在的，所有消息都是順序到達的，每次收到消息后，就放入隊列，而它每次也從隊列中取出消息體來處理；

2. 每一個 Actor 有一個 Id 和它對應，一個 Id 對應的 Actor 只會在 集群中 存在一個，使用者只需要通過 Id 就能隨時訪問不需要關注該 Actor 在集群的什么位置；

3. 每一個 Actor 看作是一個獨立的實體，擁有自己獨立的狀態(tài)。Actor 與 Actor 之間可以進行消息通知；

注：有狀態(tài)的 Actor 在集群中一個 Id 只會存在一個實例，無狀態(tài)的可配置為根據(jù)流量存在多個，無狀態(tài)的情況看具體業(yè)務需求。

Actor System

再來扯一扯 Orleans 框架

Orleans 提供了一個簡單的方法來構(gòu)建大規(guī)模、高并發(fā)、分布式應用程序，被認為是 Actor 模型的分布式版本，是一種改進的 Actor 模型。在 Orleans 中，Actors 被稱作 Grains，采用接口來表示，Actors 的消息用異步方法來接收，方法返回值必須是 Task or Task<T>。

Orleans幾個核心角色：

Grains（Actors）

Grains 是 Orleans 應用程序的業(yè)務邏輯實現(xiàn)與抽象，Grains 是彼此孤立的原子單位，分布的，持久的。 一個典型的 Grain 是有狀態(tài)和行為的一個單實例。

Silo

Silo 是一個主機服務，里面主要用于執(zhí)行 Grains，也就是說 Grains 開發(fā)完成后需要注冊到 Silo 中，然后等待調(diào)用。它監(jiān)聽一個端口，用來監(jiān)聽從 Silo 到 Silo 的消息或者從客戶端到 Silo 的消息的，典型的 Silo 就是，每臺機器運行一個 Silo，會對外暴露網(wǎng)關地址供調(diào)用。

Cluster（集群搭建的時候會具體介紹）

大量的 Silo 同時在一起工作就形成了 Orleans 的集群，Orleans 運行完全自動化的集群管理。

Client

具體的應用客戶端，可以是控制臺、Web 應用程序、WPF 等一切 .NET 端技術。

開始接觸 Orleans Sample 的時候，第一感覺項目結(jié)構(gòu)和 gRPC 還挺像的，如果你之前有接觸，一定感覺很親切：

1. 定義一個接口（Interfaces）
2. 實現(xiàn)接口（Grains） -- 添加引用Interfaces
3. 啟動服務端（Silo）-- 添加引用Interfaces，Grains
4. 啟動客戶端 （Client）-- 添加引用Interfaces

練習過程中對 NuGet 安裝 Orleans 相關依賴包可能會有一些模糊，這里說明一下我的具體步驟，希望盡快幫忙實現(xiàn)效果，所有程序集使用 .NET Framework 的版本都是 4.6：

在 Silo 項目中添加配置文件 OrleansConfiguration.xml：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<OrleansConfiguration xmlns="urn:orleans">
  <Globals>
    <SeedNode Address="localhost" Port="11111" />
  </Globals>
  <Defaults>
    <Networking Address="localhost" Port="11111" />
    <ProxyingGateway Address="localhost" Port="30000" />
  </Defaults>
</OrleansConfiguration>

SeedNode：集群中主 Silo 地址，生產(chǎn)環(huán)境下不要這么使用。以這種方式配置主 Silo 的情況下，其他 Silo 加入集群需要等主 Silo 先啟動。之后會介紹 SystemStore 來維護集群成員關系；
Networking：內(nèi)部 Silo 與 Silo 之間通信地址；
ProxyingGateway：客戶端調(diào)用的網(wǎng)關地址；

在 Client 項目中添加配置文件 ClientConfiguration.xml：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<ClientConfiguration xmlns="urn:orleans">
  <Gateway Address="localhost" Port="30000"/>
</ClientConfiguration>

Gateway：配置 Silo 對外的網(wǎng)關地址；

集群下可以配置多個 Gateway 節(jié)點，如下：

<Gateway Address="gateway1" Port="30000"/>
<Gateway Address="gateway2" Port="30000"/>

注意：配置文件需要設置屬性 "復制到輸出目錄"

configuration

Grain 說明：

每個 Grain 都是單實例的，具有唯一標識。根據(jù)唯一標識獲取 Grain，這個標識可以是 GUID、String、Long、混合類型。

在 Grain 內(nèi)如果發(fā)送消息給其他 Grain，需要使用 this.GrainFactory.GetGrain，不能通過 GrainClient.GrainFactory.GetGrain。

var test = GrainClient.GrainFactory.GetGrain<ITest>(0); // long類型的primaryKey 0

public class TestGrain : Orleans.Grain, ITest
{
  private int num = 0;

  public Task AddCount()
  {
    num++;
    Console.WriteLine(num);
    return Task.CompletedTask;
  }
}

Client 說明：

同時啟動3個 Task，每個 Task 內(nèi)并行200次調(diào)用 AddCount 方法。如果沒有做特殊的處理，num 的結(jié)果肯定是亂的，并不會出現(xiàn)一直累加的效果。

private static void DoClientWork()
{
  var t1 = Task.Factory.StartNew(() =>
  {
    AddCount();
  });
  var t2 = Task.Factory.StartNew(() =>
  {
    AddCount();
  });
  var t3 = Task.Factory.StartNew(() =>
  {
    AddCount();
  });
  Task.WaitAll(t1, t2, t3);
}

static void AddCount()
{
  var test = GrainClient.GrainFactory.GetGrain<ITest>(0);

  Parallel.For(0, 200, (i) =>
  {
    test.AddCount();
  });
}

實際上執(zhí)行最終的結(jié)果是600，并不會出現(xiàn)不一致的變化效果，這足以說明同一個 Grain 內(nèi)部是單線程執(zhí)行。

Test Result

參考鏈接：

• Actor 模型
• Orleans
• 案例 Demo-OrleansTest