Концепция Передачи Сообщений. Агенты И Актеры

Взаимодействие между компонентами происходит посредством обмена сообщениями по определенному протоколу.

Сетевые компоненты могут использовать TCP, UDP, HTTP и т. д. Локальные пользователи взаимодействуют через протокол, определенный его конкретным языком реализации или библиотекой.

• Компонент определяет логику обработки входных сообщений.

Последние попадают в очередь и последовательно удаляются из нее для обработки.

• Компонент может быть владельцем некоторых ресурсов и быть их поставщиком для других компонентов.

Ресурсом могут быть: данные определенного формата в оперативной памяти, аппаратно-программный ресурс или комбинация того и другого.

• Компонент имеет определенное состояние, которое может инкапсулировать ресурс (из предыдущего пункта) или, как в случае с конечным автоматом, может быть выражено как определенный алгоритм обработки сообщений, переводящий его в другое состояние.

• Интерфейс между компонентами: — postSync, postAsync — отправить сообщение компоненту синхронно или асинхронно.

— полученияSync, полученияAsync – получить сообщение от компонента синхронно или асинхронно.

Асинхронное ожидание означает, что поток как ресурс возвращается в систему и может быть использован для другой работы.

В этом случае система регистрирует функцию обратного вызова для конкретного события.

— функции tryReceive – аналогичны перечисленным выше, но с определенной задержкой получения данных.

• Эта концепция тесно связана с концепцией асинхронного выполнения.

Вместо этого поток возвращается в пул и может использоваться для других операций.

В этом случае в ОС регистрируется функция обратного вызова, которая получает результат асинхронной операции.

Эта функция запускается при получении результата (в ОС Windows через механизм портов IO Completion, в Nix-системах через другие механизмы ядра).

Может использоваться для работы в сети.

Определен метод отправки сообщений вида Pid! сообщение и получить с сопоставлением шаблона сообщения.

Компания Эриксон.

Почтовый ящикПроцессор Ф# местный Использует асинхронные вычисления.

Дополнительно появляется понятие канала ответа — AsyncReplyChannel, позволяющее получать ответ синхронно и асинхронно.

Исследование Microsoft Поток данных TPL .

NET-языки местный Набор примитивов — блоков, реализующих приёмники и источники данных.

Майкрософт Актеры Скалы Скала (Java-машина) локальная сеть Реализация напоминает классическую — Erlang-процессы.

EPFL, Typesafe Inc. NodeJs JavaScript сеть Событийно-ориентированный подход к разработке приложений: декларативное определение асинхронных операций и обратных вызовов, очередь вызовов обработчиков событий.

Внешний интерфейс определяется разработчиком приложения.

Джойент Инк.

ИМБ: MPICH, HP-MPI, SGI-MPI, WMPI, С, С++, Ява, Фортран сеть Указанный интерфейс взаимодействия узлов сети.

Единый исполняемый код для всех узлов с выбором ветки исполнения по идентификатору процесса.

Microsoft, HP, SGI, Аргоннская национальная лаборатория и другие.

Разные языки программирования поддерживают эту концепцию по-разному.

Таким образом, JavaScript (платформа NodeJs) является примером Event-Driven языка (языка, имеющего встроенную поддержку работы с асинхронными вычислениями).

Типичная программа NodeJs — это декларативная регистрация функций обратного вызова для ответов на события ввода-вывода.

В начале его выполнения создается очередь операций, в которой выполняются функции обратного вызова.

То есть сама программа однопоточная, но асинхронная.

То есть сама программа однопоточная, но асинхронная.

В данном случае виртуальная машина NodeJs (на основе среды выполнения JavaScript Chrome v8) является примером реализации передачи сообщений и удовлетворяет всем вышеперечисленным условиям, если она реализует определенный сетевой интерфейс для взаимодействия с другими компонентами распределенного приложения (например, , служба REST).

В некоторых языках (например, F# — асинхронная монада, C# — async, await) существует понятие асинхронных вычислений — определенной разработчиком части кода, содержащей как синхронные, так и асинхронные операции.

Процессы Erlang — это компоненты, описанные ранее.

Их создание и обмен данными между ними, в отличие от процессов ОС, не требуют значительного временного ресурса.

Современные функциональные языки, такие как Scala (платформа Java) и F# (платформа .

NET), взяли реализацию передачи сообщений от Erlang. Агенты Scala могут существовать либо внутри одного процесса ОС, либо в разных процессах на разных компьютерах.

Принципы работы с ними аналогичны принципам процессов Erlang. F# предлагает немного другой подход — MailboxProcessor. Также особенности реализации передачи сообщений можно найти в библиотеке TPL Dataflow, разработанной для языков .

NET TPL Dataflow — .

NET (может использоваться в языках C#, VB, F#); Сетевое взаимодействие построено на принципах передачи сообщений.

Здесь компонент — это программа на отдельной машине, ресурсы — это все аппаратные компоненты компьютера + отдельные функции, которые делегируются этому вычислительному узлу.

Данные хранятся в памяти процесса приложения.

Интерфейс взаимодействия с другими компонентами (узлами) определяется конкретной технологией, обычно создаваемой на сокетах Berkley. Примером такой технологии является MPI (интерфейс передачи сообщений).

Его особенность в том, что каждый узел обрабатывает один и тот же код, выбирая для обработки отдельную ветвь с помощью условных операторов с использованием идентификатора потока.

Нулевой поток выделен.

Обмен данными по сети происходит через интерфейс, аналогичный описанному выше (концепция передачи сообщений), и использует идентификаторы потока для указания источника и/или назначения данных.

Другой пример — сервисы REST и SOAP, которые позволяют разработчику самому определять сетевой интерфейс.

И хотя на первый взгляд кажется, что этот определенный интерфейс не вписывается в концепцию передачи сообщений, он эквивалентен набору операций отправки (отправки) и получения.

Так, в SOAP сетевая функция вызывается путем обращения к HTTP-конверту (конверту), который включает в себя информацию о функции.

Функции в REST работают аналогично — HTTP-запросы используются с форматом данных, определенным разработчиком.

В будущих публикациях будет подробно рассмотрен MailboxProcessor F# (активно используемый в системе).