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未來的并發和分布式編程

責任編輯:editor006

作者:Jan Stenberg

2017-03-21 16:07:50

摘自:INFOQ

在未來,Duffy期望看到分布式編程的回歸,有越來越多設計良好的分布式系統使得系統看起來更像經典的并發系統。

世界是并發的,我們周圍的一切都是異步和事件驅動的。在最近召開的倫敦Qcon大會上,Joe Duffy在他的主題演講里宣稱,未來每一個開發者都需要同并發和云打交道。其中的核心在于通信,它對于并發和分布式系統都至關重要。

Duffy曾任微軟的語言和編譯器工程總監,他認為分布式的就是并發的;本質上就是很多件事在同一時間一起發生。唯一的區別在于,在分布式系統中,事情發生時,彼此相距較遠,比如在不同的處理器、服務器或者數據中心。這個差異很重要,尤其對于通信來說。使用內存共享還是采用把時延控制在毫秒級的網絡通信會帶來不同的約束和能力,也會影響系統架構。

并發編程和分布式編程在早期的計算機科學中有著相同的根源。在早期,問題總是由異步帶來的。Duffy認為,Butler Lampson在構建分布式系統方面是最偉大的思想家之一,尤其在可靠性方面,他也強烈推薦了Lampson的論文,即1983年發表的“系統設計”。Duffy宣稱,在2000年之后多核CPU開始出現至今,在并發編程領域我們沒有發明任何東西。相反,我們回過頭去找早期的想法和發表的論文。

在未來,Duffy期望看到分布式編程的回歸,有越來越多設計良好的分布式系統使得系統看起來更像經典的并發系統。我們已經學了不少關于構建并發系統的東西,他則強調了七條關鍵經驗:

先思考通信。它必須是任何分布式應用架構的一部分。Ad-hoc通信會帶來可靠性的問題。而Actor模式和隊列則是好的范例。 概要設計很有用,但是不要盲目相信它。服務器總是以跟客戶端不同的速度發生變化,Duffy以Internet為例說明了即便如此也可以工作的很好。 安全很重要,但是很難做到。安全性的缺乏可能會導致資源競爭、死鎖或者未定義行為的出現。Duffy認為,更好的安全形式是做好隔離。如果無法做到,你需要做到不可改變。如果這也做不到,你需要采用標準同步機制。 在設計時為失敗做好準備,因為總會有錯誤發生的。Duffy認為,我們的設計應該考慮可復制和重啟能力,還說明了,故障恢復對于一個可靠的并發系統來說是必需的。 結構應該反映因果關系。一連串的事件引發的某個行為在并發系統里可能是非常復雜的。有相關上下文可以簡化對這些事件和行為的跟蹤。 編碼結構采用并發模式,以使其更容易理解系統。Duffy的兩個最喜歡的模式是Fork-Join和Pipeline。 少說,多用聲明和反應式編程。聲明和反應模式善于把難題交給編譯器和框架來處理。他認為Serverless是這個想法在只有一個事件和一個動作時的特殊實例。

Duffy在最后總結強調了,未來是分布式的,他期望在分布式編程方面見到更多有啟發的先鋒。我們當下的編程語言對于并發支持的很好,他期望編程語言能漸漸對于分布式和云編程也支持的更好,最好能把他提到的七點內建進去。

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