Orleans框架------基于Actor模型生成分布式Id

一、Actor简介

actor模型是一种并行计算的数学模型。 响应于收到的消息，演员可以：做出决定，创建更多Actor，发送更多消息，并确定如何响应接收到的下一条消息。 演员可以修改自己的状态，但只能通过消息相互影响（避免需要任何锁）。

actor是一个计算实体，当其收到消息时，可以并发执行如下操作：

1. 发送有限数量的消息给其他actor

2. 创建有限数量的新actor

3. 指定收到下一消息时的行为

在Orleans中使用的是虚拟Actor方式，详细：http://dotnet.github.io/orleans/Documentation/Introduction.html

详细参见： https://en.wikipedia.org/wiki/Actor_model

二、Orleans框架

Orleans是一个框架，可以直接构建分布式大规模计算应用程序，而无需学习和应用复杂的并发或其他缩放模式。 它是由Microsoft Research创建的，旨在用于云端。

Orleans已被Microsoft Azure广泛应用于微软的几个产品集团，其中最着名的是343个行业，作为所有Halo 4和Halo 5云服务的平台，以及越来越多的其他公司。

特性：

1、默认可扩展
           奥尔良处理构建分布式系统的复杂性，使您的应用程序能够扩展到数百台服务器。
    2、低延迟
           奥尔良允许您保持内存所需的状态，因此您的应用程序可以快速响应传入的请求。

3、简化并发

Orleans允许您编写简单的单线程C＃代码，通过actor之间的异步消息传递来处理并发。

三、生成流水号项目实战

1、场景

现在系统基于分布式服务开发，数据在客户端处理后提交到服务端入库，但是由于多个系统间的并发而流水号全部在一张表，每次都是先select在update 高并发容易直接死锁。

如图：

2、基于Orleans的actor

将每条数据改造成一个Actor，由个Actor之间的状态来保证流水号的递增，这样即使单个流水号访问量大只要扩展Orleans的soli即可。

四、关键代码：

1、利用初始化SerialNumberStorgeProvider初始化管理Grain的状态

public class SerialNumberStorgeProvider : IStorageProvider
    {
        public Logger Log { get; set; }

        public string Name { get; set; }

        public Task ClearStateAsync(string grainType, GrainReference grainReference, IGrainState grainState)
        {
            return TaskDone.Done;
        }

        public Task Close()
        {
            return TaskDone.Done;
        }

        public Task Init(string name, IProviderRuntime providerRuntime, IProviderConfiguration config)
        {
            this.Name = nameof(SerialNumberStorgeProvider);
            this.Log = providerRuntime.GetLogger(this.Name);

            return TaskDone.Done;
        }

        public Task ReadStateAsync(string grainType, GrainReference grainReference, IGrainState grainState)
        {
            Console.WriteLine("获取种子信息");
            var SerialNumber = grainReference.GetPrimaryKeyString();
            using (var db = new DBContext())
            {
                var query = db.SerialNumbers.AsNoTracking().FirstOrDefault(o => o.Name.Equals(SerialNumber));
                if (query != null)
                    grainState.State = query;
                else
                {
                    db.SerialNumbers.Add(new SerialNumberInfo
                    {
                        Name = grainReference.GetPrimaryKeyString(),
                        Number = 1
                    });
                    db.SaveChanges();
                    grainState.State = new SerialNumberInfo
                    {
                        Name = grainReference.GetPrimaryKeyString(),
                        Number = 1
                    };
                }
            }
            return TaskDone.Done;
        }

        public async Task WriteStateAsync(string grainType, GrainReference grainReference, IGrainState grainState)
        {
            var model = grainState.State as SerialNumberInfo;
            using (var db = new DBContext())
            {
                var query = db.SerialNumbers.FirstOrDefault(o => o.Name.Equals(model.Name));
                query.Number = model.Number;
                await db.SaveChangesAsync();
            }
        }
    }

2、Grain获取流水号的实现  

[StorageProvider(ProviderName = "SerialNumberStorgeProvider")]
    public class SerialNumberGrain : Grain<SerialNumberInfo>, ISerialNumberGrain
    {
        /// <summary>
        /// 获取多个流水号
        /// </summary>
        /// <param name="number"></param>
        /// <returns></returns>
        public Task<List<long>> GetMutilSerialNumber(int number)
        {
            if (number == 0) { number = 1; }

            List<long> list = new List<long>();
            for (int i = 1; i <= number; i++)
            {
                this.State.Number += 1;
                list.Add(this.State.Number);
            }
            this.WriteStateAsync();
            return Task.FromResult(list);
        }

        /// <summary>
        /// 获取单个流水号
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public Task<long> GetSerialNumber()
        {
            this.WriteStateAsync();
            return Task.FromResult(this.State.Number);
        }
    }

最后，最多说一句，在测试的时候发现如果不适用如下这种方式，并发时会发生Task调度异常

源码地址：https://github.com/liyang-live/MakeSerialNumber

参考资料：http://dotnet.github.io/orleans/index.html

http://www.cnblogs.com/joab/p/5657851.html

https://github.com/dotnet/orleans