16.5_消息并发传递

16.5 消息并发传递

 

    当我们在第 14 章中讨论开发并发程序时，关注的技术是避免使用可变状态。没有可变状态，就可以并行地运行一个计算的几个部分，因为它们不会彼此干扰。这在许多能够以函数方式实现的数据处理问题时，工作地非常好，但在处理需要更频繁地交换信息时，也有问题。

    最广为人知的解决方案是，使用共享内存（shared memory）和通过锁定保护访问共享的状态。用这种技术的问题在于，正确使用锁定是相当困难的。必须确保所有的共享内存都是正确锁定（以避免争用条件（race conditions），当多个线程写入相同的位置时）。另一个困难是，当获得锁时，不小心就可能引起死锁（deadlock），两个线程永远被阻塞，每个进程都等待对方完成。

    在 F# 中，MailboxProcessor<'Msg> 类型可用于实现并行编程，使用一种被称为消息传递并发性（message passing concurrency）的技术。这种方法并未广泛应用，但在一种函数式语言 Erlang [Armstrong et al., 1996] 中，是并发性的基础，以其可扩展性而闻名。当我们在绘制矩形的应用程序中，把状态保存到邮箱时，已经看到过这种方法，但那种情况是为了探索异步逻辑和事件处理而设计的，并不是真实的并发性。

    在这一节中，我们将看使用多个线程中的邮箱处理器，来演示这种做法。我们将使用的示例，有一个邮箱处理器和多个访问它的异步工作流（运行在多个线程上）。使用消息传递并发性更复杂的程序，经常使用多个彼此通信的邮箱处理器。