??? Actor、
Coroutine和
Continuation這三個(gè)概念由于并發(fā)的受關(guān)注而被經(jīng)常提到，這里主要想談下這三者的區(qū)別和聯(lián)系，以便更好的區(qū)分問題領(lǐng)域和討論。首先，Actor和Coroutine在我看來是兩種并發(fā)模型，僅針對(duì)于并發(fā)這個(gè)領(lǐng)域，而Continuation則是程序設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一個(gè)概念，相比于Actor和Coroutine是一個(gè)更基礎(chǔ)的概念。
??? 那么，什么是Continuation？這個(gè)要從表達(dá)式的求值說起。一個(gè)表達(dá)式的求值可以分為兩個(gè)階段：“
What to evaluate?”和“
What to do with the value”，“What to do with the value”就是計(jì)算的Continuation。以下面這段代碼為例：
if?x<3?then
???return?x+1
else
???return?x
end
??? 考察其中的表達(dá)式x<3，這個(gè)表達(dá)式就是“what to evaluate?”，代表你將計(jì)算的東西，然后根據(jù)x<3的結(jié)果決定是執(zhí)行x+1還是直接返回x，這個(gè)根據(jù)x<3的值來決定下一步的過程就是這個(gè)表達(dá)式的Continuation，也就是"what to do with the value"。怎么得到某個(gè)表達(dá)式的Continuation呢？在支持Continuation的語(yǔ)言里提供了call-with-current-continuation的函數(shù)，通常簡(jiǎn)稱為call/cc，使用這個(gè)函數(shù)你就可以在任何代碼中得到Continuation。進(jìn)一步，continuation有什么作用呢？它可以做的事情不少，如nonlocal exits、回溯、多任務(wù)的實(shí)現(xiàn)等等。例如在scheme中沒有break語(yǔ)句，就可以用call/cc實(shí)現(xiàn)一些此類高級(jí)的控制結(jié)構(gòu)：
(call/cc?(lambda?(break)
????????(for-each?(lambda?(x)?(if?(<?x?0)?(break?x)))
????????????????'(99?88?-77?66?55))
????????#t))
??? 上面這段代碼查找列表(99 88 -77 66 55)中的負(fù)數(shù)，當(dāng)查找到的時(shí)候馬上從迭代中退出并返回該值，其中的break就是一個(gè)continuation。剛才還提到continuation可以實(shí)現(xiàn)回溯，那么就可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)窮舉的機(jī)器出來用來搜索解空間，也就是類似Prolog中的回溯機(jī)制，在SICP這本書里就介紹了如何用call/cc實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的邏輯語(yǔ)言系統(tǒng)。更著名的就是神奇的amb操作符，有興趣可以看看
這里。
????
???? 接下來我們來看看如何continuation實(shí)現(xiàn)多任務(wù)，在Continuation的
維基百科里給了一段代碼來展示如何用scheme來實(shí)現(xiàn)coroutine，我稍微修改了下并添加了注釋:
;;continuation棧，保存了等待執(zhí)行的continuation
(define?call/cc?call-with-current-continuation)
(define?*queue*?'())
(define?(empty-queue?)
????????(null??*queue*))
(define?(enqueue?x)
????????(set!?*queue*?(append?*queue*?(list?x))))
(define?(dequeue)
????????(let?((x?(car?*queue*)))
??????????????(set!?*queue*?(cdr?*queue*))
?????????x))
;;啟動(dòng)協(xié)程
(define?(resume?proc)
???????(call/cc
?????????(lambda?(k)
???????????;;保存當(dāng)前continuation，執(zhí)行proc
???????????(enqueue?k)
???????????(proc))))
;;讓出執(zhí)行權(quán)
(define?(yield)
?????(call/cc
??????(lambda?(k)
?????????;;保存當(dāng)前continuation，彈出上一次執(zhí)行的cont并執(zhí)行
????????(enqueue?k)
????????((dequeue)))))
;;停止當(dāng)前協(xié)程或者當(dāng)沒有一個(gè)協(xié)程時(shí)停止整個(gè)程序,最簡(jiǎn)單的調(diào)度程序
(define?(thread-exit)
?????(if?(empty-queue?)
?????????(exit)
?????????((dequeue))))
（注：scheme以分號(hào)開頭作為注釋）
???? 這其實(shí)就是一個(gè)coroutine的簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)，context的保存、任務(wù)的調(diào)度、resume/yield原語(yǔ)……樣樣俱全。使用起來類似這樣，下面這段程序輪流打印字符串：
(define?(display-str?str)
????????(lambda()
?????????(let?loop()
??????????????(display?str)
??????????????(newline)
??????????????(yield)
??????????????(loop))))
;;;創(chuàng)建兩個(gè)協(xié)程并啟動(dòng)調(diào)度器
(resume?(display-str?"This?is?AAA"))
(resume?(display-str?"Hello?from?BBB"))
(thread-exit)
???? 任務(wù)非常簡(jiǎn)單，打印下傳入的字符串并換行，然后讓出執(zhí)行權(quán)給另一個(gè)任務(wù)執(zhí)行，因此輸出：
This?is?AAA
Hello?from?BBB
This?is?AAA
Hello?from?BBB
This?is?AAA
Hello?from?BBB
This?is?AAA
Hello?from?BBB
……
??? 談了這么多continuation的應(yīng)用，事實(shí)上我想說明的是continuation可以用來實(shí)現(xiàn)協(xié)程，Ruby 1.9中call/cc和Fiber的實(shí)現(xiàn)（在cont.c)大體是一樣的同樣說明了這一點(diǎn)。
???? 接下來我們討論下Actor和Coroutine的關(guān)系，上面提到Actor是一種并發(fā)模型，我更愿意稱之為一種編程風(fēng)格，Actor跟message passing、Duck Typing是一脈相承的。Actor風(fēng)格是可以這么描述：將物理世界抽象成一個(gè)一個(gè)的Actor，Actor之間通過發(fā)送消息相互通信，Actor不關(guān)心消息是否能被接收或者能否投遞到，它只是簡(jiǎn)單地投遞消息給其他actor，然后等待應(yīng)答。Actor相比于Coroutine是一種更高層次的抽象，它提供的receive和pattern match的原語(yǔ)更接近于現(xiàn)實(shí)世界，而使用coroutine編程你還需要手工介入任務(wù)調(diào)度，這在Actor中是由一個(gè)調(diào)度器負(fù)責(zé)的。
??? 同樣，Actor可以用coroutine實(shí)現(xiàn)，例如Ruby有個(gè)
revactor項(xiàng)目，就是利用1.9引入的Fiber實(shí)現(xiàn)actor風(fēng)格的編程，它的實(shí)現(xiàn)非常簡(jiǎn)單，有興趣地可以看看，其實(shí)跟continuation實(shí)現(xiàn)coroutine類似。但是Actor并不是一定要用coroutine才能實(shí)現(xiàn)，Actor是一種編程風(fēng)格，你在Java、C#、C++中同樣可以模擬這樣的方式去做并發(fā)編程，.net社區(qū)的老趙
實(shí)現(xiàn)過一個(gè)簡(jiǎn)單的Actor，
Scala的Actor實(shí)現(xiàn)是基于外部庫(kù)，利用scala強(qiáng)大的元編程能力使得庫(kù)的使用像內(nèi)置于語(yǔ)言。
??? 總結(jié)下我想表達(dá)的：Continuation是程序設(shè)計(jì)領(lǐng)域的基礎(chǔ)概念，它可以用于實(shí)現(xiàn)coroutine式的多任務(wù)，Actor是一種比之coroutine更為抽象的編程風(fēng)格，Actor可以基于Coroutine實(shí)現(xiàn)但并非必須，Actor和Coroutine都是現(xiàn)在比較受關(guān)注的并發(fā)模型。