clojure 中使用 actor

背景

Actor 模型 是让 Earlang 声名卓著的关键特性。它是 Erlang 平台实现分布式编程的关键内容，在 Clojure 语言设计时， Rich Hickey 考虑过在 Clojure 语言中是否实现 Actor，他最终认为：这仅仅是适合于分布式编程的一种特征，如果成为语言的本质，将限制 Clojure 成为一种服务器领域语言，因此他决定使用其他更简单直接的异步通信模型。但他也没有排除未来在 Clojure 中引入 Actor 的可能。

简单实现

随着 core.async 库的推出和成熟，我们实际上已经可以用 core.async 来实现一个最简单的 Actor 模型：

(require '[clojure.core.async :as a])

(defn actor [f]
  (let [mail-box (a/chan (a/dropping-buffer 32))]
    (a/go-loop [f f]
      (when-let [v (a/<! mail-box)]
        (recur (f v))))
    mail-box))

(def ! a/put!) ;erlang 的操作符

可以看到，上面的 actor 函数可以将一个 core.async 通道封装成一个主动单元，其中拥有自己的事件循环，不断地在 mail-box 上等待新的消息。

下面我们定义一个简单的调试 actor:

(def debug-actor (actor (fn debug[x] (prn x) debug)))

(! debug-actor "Hello, world!")
;;输出 Hello, world

这最简单的 actor 当然还没有支持分布式编程，但使用这个模型，我们将程序的组件变成了主动的单元，从而在通道的基础上提供了另一种抽象。

与 Transducers 的关系

Clojure 1.7 开始引入的 transducer 被广泛使用，它可以使用在任何连续的数据结构上，例如序列，以及 core.async 的通道，如果我们已经定义好了一个 transducer 或者用它定义的操作 (xf)，是否可以用于 Actor 呢？

(defn actor-xf [xf out-actor]
  (let [f-out (fn
                ([b] b)
                ([b itm] (a/put! b itm) b))]
    (fn f-actor
      ([v] (f-actor out-actor v))
      ([acc v]
       (let [acc ((xf f-out) acc v)]
         (partial f-actor acc))))))

这个函数可以用定义好的 xf 生成一个 actor，它将对消息处理后将转化后的消息送往 out-actor。例如：

(def inc-actor (actor (actor-xf (map inc) debug-actor)))
(! inc-actor 6)
;;输出7
(def complex-actor (actor (actor-xf (mapcat #(repeatedly % vector)) debug-actor)))
(! complex-actor 2)
;;[]
;;[]

其实 core.async 库中已经实现了类似的功能，就是 chan 函数本身！我们不过需要用 pipe 函数将内外两个通道连起来就可以了：

(defn actor-xf
  [xf out-ch]
  (let [ch (a/chan (a/dropping-buffer 32) xf)]
    (a/pipe ch out-ch)
    ch))