愈发紧迫的挑战

　　现今，单台机器拥有多个独立的计算单元已经太常见了，这点在服务器的处理器上表现尤为明显，据 AMD 的一张 2012-2013 服务器路线图显示，服务器处理器的核心数将在 2013 年达到 20 颗之多。合理的利用 CPU 资源已是一个不得不考虑的问题。不少 C++ 程序员依然使用着多线程模型，但是对多线程的掌控并不是一件容易的事情，开发中容易出错、难以调试。有些开发者为了避免多线程带来的复杂度而弃用多线程，有些开发者则另投其他语言阵营，例如 Erlang。其实我们还有其他的选择，Theron 是其中之一。

　　什么是 Theron？

　　Theron 是一个用于并发编程的 C++ 库，通过 Theron 我们可以避免多线程开发中各种痛处，例如：共享内存、线程同步。Theron 通过 Actor 模型向我们展示了另一种思维。

　　什么是 Actor 模型？

　　Erlang 因为其的并发特性而被大家所关注，而其并发特性的关键之一是在于其采用了 Actor 模型。与 Actor 模型相对应的模型则是我们在面向对象编程中使用的 Object 模型，Object 模型中宣扬，一切皆为 Object（对象），而 Actor 模型则认为一切皆为 Actor。Actor 模型中，Actor 之间通过消息相互通信，这是其和 Object 模型的一个显著的区别，换而言之 Actor 模型使用消息传递机制来代替了 Object 模型中的成员方法调用。这样做意义重大，因为相对于成员方法的调用来说，消息的发送是非阻塞的，它无需等待被调用方法执行完成可以返回，下图显示了此种区别：

　　A::a() 调用了 objB.b()，此时 A::a() 必须等待 B::b() 的返回才能继续执行。在 Actor 模型中，对应的做法是 Actor A 向 Actor B 发送消息并立即返回，这时候 Actor A 可以继续执行下去，与此同时 Actor B 收到消息被唤醒并和 Actor A 并行执行下去。

　　Theron 中的每个 Actor 都会绑定一个的地址，通过 Actor 的地址可以向其发送消息了，每个 Actor 都有一个消息队列。从编码者的角度看来，每实例化一个 Actor 都创建了一个和 Actor 相关的“线程”（非系统级的线程）。每个 Actor 总是被单线程的执行。总结来说 Theron 的并发特性的关键在于：每个 Actor 在属于自己的单个“线程”中执行，而多个 Actor 并发执行。

　　Hello Theron

　　在谈及更多内容之前，我们先来看看 Theron 的一个简单的范例，借以获得一个直观的印象。在http://www.theron-library.com/可以下载到 Theron 的新版，Theron 提供了 makefile 便于 gcc 用户编译，同时其也为 Windows 用户提供了 Visual Studio solution 文件 Theron.sln 用于构建 Theron。编译 Theron 很容易，不会有太多的障碍，需要注意的是构建 Theron 需要指定依赖的线程库，Theron 支持三种线程库：std::thread（C++11 标准线程库）、Boost.Thread 和 Windows threads。使用 makefile 构建时，通过 threads 参数指定使用的线程库，使用 Visual Studio 构建时，通过选择适当的 Solution configuration 来指定使用的线程库。下面我们来看一个简单的范例：

#include <stdio.h>

#include <Theron/Framework.h>
#include <Theron/Actor.h>

// 定义一个消息类型
// 在 Theron 中，任何类型都可以作为一个消息类型
// 的一个约束是消息类型的变量能够被拷贝的
// 消息按值发送（而非发送它们的地址）
struct StringMessage
{
    char m_string[64];
};

// 用户定义的 Actor 总需要继承于 Theron::Actor
// 每个 Actor 和应用程序的其他部分通信的途径是通过消息
class Actor : public Theron::Actor
{
public:
    inline Actor()
    {
        // 注册消息的处理函数
        RegisterHandler(this， &Actor::Handler);
    }

private:
    // 消息处理函数的第一个参数指定了处理的消息的类型
    inline void Handler(const StringMessage& message， const Theron::Address from)
    {
        printf("%s "， message.m_string);
        if (!Send(message， from))
            printf("Failed to send message to address %d "， from.AsInteger());
    }
};


int main()
{
    // Framework 对象用于管理 Actors
    Theron::Framework framework;

    // 通过 Framework 构建一个 Actor 实例并持有其引用
    // Actor 的引用类似于 Java、C# 等语言中的引用的概念
    // Theron::ActorRef 采用引用计数的方式实现，类似于 boost::shared_ptr
    Theron::ActorRef simpleActor(framework.CreateActor<Actor>());

    // 创建一个 Receiver 用于接收 Actor 发送的消息
    // 用于在非 Actor 代码中（例如 main 函数中）与 Actor 通信
    Theron::Receiver receiver;

    // 构建消息
    StringMessage message;
    strcpy(message.m_string， "Hello Theron!");

    // 通过 Actor 的地址，我们可以向 Actor 发送消息了
    if (!framework.Send(message， receiver.GetAddress()， simpleActor.GetAddress()))
        printf("Failed to send message! ");

    // 等到 Actor 发送消息，避免被关闭主线程
    receiver.Wait();

    return 0;
}