Orleans 2.0 官方文档 —— 4.10.4 Grains -> 高级功能 -> 无状态工作器grain

无状态工作器 Grain

默认情况下，Orleans运行时在集群创建的grain激活体不超过一个。这是Virtual Actor模型的最直观的表达，每个grain对应于具有唯一类型/标识的实体。但是，也有一些情况下，应用程序需要执行与系统中的特定实体无关的、功能性的无状态操作。例如，如果客户端发送的请求中带有被压缩的有效负载，则需要将其解压缩，然后才能将其路由到目标grain进行处理，则此类解压缩/路由逻辑不会绑定到应用程序中的特定实体，并且可以很容易地扩展。

当[StatelessWorker]属性应用于grain类时，它向Orleans运行时指示，应将该类的grain视为无状态工作器 grain。 无状态工作器 grain 具有以下特性，使得它们的执行，大大不同于普通grain类的执行。

1. Orleans运行时，既可以，又会在集群的不同silo上，创建多个无状态工作器grain的激活体。
2. 对无状态工作器grain的请求总是在本地执行，即在发出请求的同一个silo中。此请求要么发出自silo上运行的grain，要么接收自silo上的客户端网关。因此，从其他grain或客户端网关调用无状态工作者grain，绝不会招致远程信息。
3. 如果现有的grain繁忙，Orleans运行时会自动创建无状态工作器grain的额外激活体。除非由可选的maxLocalWorkers参数显式地指定，否则默认情况下，运行时为每个silo创建的无状态工作器grain的最大激活体的数量，受限于计算机上的CPU核心数。
4. 由于2和3的原因，无状态工作器grain激活体不能单独寻址。对无状态工作器grain的两个后续请求，可能被它的不同的激活来体处理。

无状态工作器grain，提供了一种简单的方式，来创建自动管理的grain激活池，该池根据实际负载自动扩大和缩小。运行时始终以相同的顺序，扫描可用的无状态工作者grain激活体。因此，它总是将一个请求，分派给它可以找到的第一个空闲的本地激活体，并且只有在所有前面的激活体都忙的情况下，才会到达最后一个。如果所有激活体都忙，并且尚未达到激活体的数量限制，则会在列表末尾再创建一次激活体，并将请求发送给它。这意味着，当对无状态工作者grain的请求率增加，并且现有激活当前都处于忙碌状态时，运行时会将其激活池扩展到最大限度。相反，当负载下降时，并且可以通过少量无状态工作者grain的激活体来处理，列表尾部的激活体不会收到发送给他们的请求。它们将变为空闲状态，并最终由标准激活收集过程停用。因此，激活池最终将缩小以匹配负载。

以下示例，使用默认的最大激活数限制，定义了一个无状态工作器grain类MyStatelessWorkerGrain。

[StatelessWorker]
public class MyStatelessWorkerGrain : Grain, IMyStatelessWorkerGrain
{
 ...
}

调用无状态工作器grain，与调用任何其他的grain一样。唯一的区别是在，大多数情况下使用单个grain ID，0或Guid.Empty。当需要使用多个无状态工作器grain池（每个ID一个），可以使用多个grain ID。

var worker = GrainFactory.GetGrain(0);
await worker.Process(args);

这个定义了一个无状态工作器grain类，每个silo只有一个grain 激活体。

[StatelessWorker(1)] // max 1 activation per silo
public class MyLonelyWorkerGrain : ILonelyWorkerGrain
{
 ...
}

请注意，[StatelessWorker]属性不会更改目标grain类的可重入性。就像任何其他grain一样，无状态工作器默认情况下是不可重入的。通过向grain类添加[Reentrant]属性，可以显式地使它们成为可重入的。

状态

“无状态工作器”的“无状态”部分并不意味着无状态工人不能拥有状态，且限于执行功能性操作。与任何其他grain一样，无状态工作器grain可以将它需要的任何状态，加载并保存在内存中。这仅仅是因为，可以在集群的同一个和不同的silo上，创建无状态工作器的多个激活体，而没有简单的机制，来协调不同激活体所持有的状态。

涉及到无状态工作器持有状态，有几种有用的模式。

扩展热缓存项目

对于经受高吞吐量的热缓存项目，在无状态工作器grain中持有每个此类项目，能使得：a）在一个silo内以及跨集群中的所有silo中，实现自动扩展; b）在silo的本地，使数据始终可用，该silo通过其客户端网关接收客户端请求，这样便可以在没有额外网络跳转到另一个孤岛的情况下，就能响应请求。

reduce方式的聚合

在某些场景下，应用程序需要计算群集中特定类型的所有grain的某些度量，并定期报告聚合。例如，报告每个游戏地图的玩家数量，VoIP呼叫的平均持续时间等。如果数千或数百万个grain中的每一个，都将其指标报告给单个全局聚合器，则聚合器将立即过载，无法处理大量的报告。另一种方法是，将此任务转换为2步骤（或更多）的reduce方式的聚合。通过报告grain将其指标发送给无状态工作器预聚合的grain，来完成第一层聚合。Orleans运行时将自动为每个silo创建多个无状态工作器grain的激活体。由于所有这些调用都将在本地处理，而不进行远程调用或消息序列化，因此这种聚合的成本将远远低于远程情况下的成本。现在，每个预聚合无状态工作器grain的激活体，独立地或与其他本地激活体协调，可以将其聚合报告，发送到最终的全局聚合器（或必要时发送到另一个reduce层），而不会使其超载。