Akka学习——术语和概念

（大部分为翻译）

 

Concurrency vs. Parallelism 并发 vs 并行

 

并发并不一定同时运行，比如使用时间片，使得两个任务交替执行。而并行是执两个任务真正的同时执行。

 

 

Asynchronous vs. Synchronous   同步 vs 异步  

 

如果一个方法被调用后，调用者只能等到此方法返回值或抛出异常才能继续前进，那这个方法就被称为是“同步”的。

而“异步”调用，是指调用者在经历有限的步骤之后，可以继续前进。方法的完成可以通过其它的机制进行通知，比如Callback, Future, 或者消息。

 

一个同步的API可以使用阻塞来实现同步，但这不是必须的。比如一个CPU密集型的任务的行为会类似于阻塞。通常，使用异步API更好，因为它能保证系统能够继续前进下去。Actor在本质上是异步的：  Actor在发送完一个消息以后会继续执行，而不用等到消息真的投递出去。

 

 

Non-blocking vs. Blocking 阻塞 vs. 非阻塞

 

阻塞是说一个线程可以无限期地延迟另一个线程的执行。比如使用互拆锁。非阻塞是说没有线程能够无限地阻塞其它线程。

 

Deadlock vs. Starvation vs. Live-lock 死锁、饥饿、活锁

 

死锁是说一些参与者互相等待其它人到达一个指定的状态，这样它们才能前进。但是在其它人到达一个指定状态前，没有任何一个能前进，所以所有受影响的子系统都停止了。死锁和“阻塞”紧密联系，因为发生死锁必须得是一个参与者线程能够无限阻塞其它线程前进。

 

在死锁状态下，没有任保一个参与者能够前进。但是饥饿却是有些参与者能前进，但是有些就不能。比如优先级调度算法时，如果高优先级的任务特别多，低优先级的就永远轮不到执行。

 

活锁和死锁有些类似，在于没有任何参与者能前进。但是这些参与者的状态的确是在改变，而不是由于互相等待而永远不变。一个活锁发生的情形是：两个参与者互相检测对方的状态，来获取两个资源中的一个。当它们中的一个检测到另一个也想获取同一个资源时，就放弃当前这个，试图去获取另一个。这样，它们可能恰巧总是想获取同一个，于是它们就“活锁”了。

 

RaceCondition 竞态

 

当我们对一些事件的顺序的推测会受到外部的不可预测的影响时，这种情况就叫做“竞态”。一个典型的情形是，一些线程共享状态。这样线程交替执行，会产生非预期的行为。但是共享状态对于竞态不是必须的，比如通过UDP发送包时，包发送的顺序和接收的顺序可能是乱的。这样，如果单独的包不包含顺序的信息，server端就无法确定它们的发送顺序。这样就是一种竞态。

 

在两个actor之前发送消息时，Akka保证消息发送的顺序会被保留。

 

Non-blocking Guarantees ( Progress Conditions)

 

正如前边所讨论的，阻塞是我们所不希望的，因为它可能导致死锁，并且降低了系统的吞吐量。下边我们讨论不同的非阻塞性质，这些非阻塞性有不同的强度。

 

Wait-freedom

 

如果对一个方法的每次调用在有限的步骤内都能完成，这个方法就被称为"wait-free". If a method is bounded wait-free, then the number of steps has a finite upper bound.

 

wait-free的方法永远不会阻塞，从而不会发生死锁。从另一个角度来看，由于对方法的调用在有限的步骤内会结束，因此调用者在调用结束后会前进，因此也不会有饥饿。

 

Lock-freedom

 

Lock-freedom 比wait-freedom更弱。对于lock-free的方法调用，在绝大多数情况下都会在有限步骤后结束。所以对lock-free调用，死锁是不可能的。但是饥饿是可能的，因为并不能保证所有的调用最终都会结束。

 

Obstruction-freedom

 

Obstruction-freedom是最弱的非阻塞保证。

 

如果一个方法有机会在一个时间点后单独运行(其它线程不再被执行)，那它就会在有限的几步内结束，那这个方法就是obstruction-freedom。所有lock-free的对象都是obstruction-free的，但反过来就不成立了。