InfoQ

新闻

通用Ruby多虚拟机API研究开始啦

作者 Werner Schuster 译者 张龙 发布于 2008年3月3日 上午12时50分

社区
Ruby,
Java
主题
性能和可伸缩性,
JRuby
标签
多线程,
线程技术,
并发,
Rubinius,
JRuby

过去Ruby在多核机器下运行是一个大问题 。直到Ruby1.8,Ruby的解释器一直在使用用户空间线程(userspace threading ),这意味着线程是由Ruby解释器调度运行的。Ruby 1.9通过使用内核线程(kernel threads )改变了这一切——除了它使用一个像Python那样的全局解释器锁(Global Interpreter Lock,即GIL)。GIL意味着一次只能运行一个Ruby线程,而本地代码就可以多线程方式运行。

运行在JVM上的JRuby早已开始支持本地线程了。对于多核的一个解决方案是运行多个Ruby进程,这些进程可由操作系统在多核之间调度。而JRuby线程可以使用多核,像Rails之类的应用——并不是线程安全的,他们必须使用JRuby进程——对JRuby来说这也会成为一个合适的解决方案。

使用多个Ruby虚拟机会产生很多部署问题,像如何加载新的Ruby进程、如何与其他进程通信等等。最明显的问题就是加载一个新的Ruby进程。通过下面简单的方式来加载一个新的Ruby进程

system("ruby", file_to_run)  

然而如果上面的代码运行在JRuby下,那么很多时候会产生失败的结果,前提是系统中唯一的Ruby实现就是JRuby,而它则必须由“jruby”加载。性能问题也是值得关注的:使用“'jruby” 命令加载一个或多个JRuby会导致多个JVMs的加载。既然多个JRuby实例可以共享相同的JVM,那么这就是不必要的了。但是,需要特定于JRuby的代码来完成新实例的实例化工作,这会根据主机架构的不同而发生变化,如BSF或者Java6中的实现。

Rubinius是一个Ruby实现,它现在也在使用用户空间线程, 最近它还增加了多虚拟机支持 。通过下面的代码

vm = Rubinius::VM.spawn "blah", "-e", "puts 'hello\n'"  

可以加载一个新的虚拟机。这个方案确实使用了多核,因为每个虚拟机都运行在其本地线程上。这表示所有的虚拟机都驻留在同一个操作系统的地址空间中并且并行运行。但是虚拟机不能共享任何引用,或者说——任何东西;唯一的通信手段是通过一个特定于Rubinius的消息传递API。

所有这些不同的解决方案归纳如下:跨越Ruby实现来编写运行于多核上的代码是不切实际的,因为每个Ruby实现都需要不同的处理。举例来说,如果一个程序想要使用Skynet(MapReduce的Ruby版本 ),还想使用多虚拟机来并行运行任务,那么其必须进行适配以适合每种Ruby实现。

该问题有可能被一个新的研究项目所解决,该项目是由东京大学与Sun的JRuby小组联合发起的,目的在于寻求能工作于所有Ruby实现的解决方案。下面的内容来自新闻

由东京大学信息科学与技术研究所的Ikuo Takeuchi教授领导的小组将联合Sun的Tim Bray(Web技术主管)与JRuby小组成员一起去实现可应用于Ruby与JRuby的多虚拟机(MVM)环境。该MVM环境目的在于使Ruby程序更加高效地运行。按计划,研究成果将通过Ruby社区开源,这会激发更多的创新。

以前,在Ruby上同时运行一个以上应用时需要多个解释器,这造成内存的浪费。MVM环境会在一个解释器上产生多个虚拟机实例,这会让应用的运行效率得到提高。该协作研究的目的在于明确技术问题如使用MVM的通用接口定义,虚拟机实例的并行运行以及内存共享,接下来实现可应用于Ruby与JRuby的技术。因为Ruby已经在商业和其他环境中得到了广泛的应用,所以对MVM的研究将进一步增进Ruby的性能和用途。

简而言之,期望的结果就是产生出可以加载和使用多个Ruby虚拟机的通用API。通过该通用API,每个Ruby实现将有一个后盾以确保提供最有效率的实现。对于Rubinius和JRuby,虚拟机可以共享相同的地址空间;对于老版本的Ruby,可以加载多个进程。

该API的另一个重要方面是定义虚拟机之间如何通信。可以利用Rubinius的消息传递方案,因为像Erlang这样的系统利用它来避免很多共享内存的问题。在JSR-121 Application Isolation API还使用了一个相似的解决方案。

查看英文原文:Common Ruby MVM API research kicked off
译者简介:张龙,同济大学软件工程硕士,现就职于理光软件研究所。主要从事文档工作流和办公自动化解决方案的研发工作。热衷于Java轻量级框架的研究,对敏捷方法很感兴趣。曾有若干年的J2EE培训讲师经历。参与InfoQ中文站内容建设,请邮件至china-editorial[at]infoq.com

深度内容

和Google互补的搜索引擎Wolfram|Alpha

Wolfram|Alpha与Google究竟是什么关系,Wolfram|Alpha自己是如何定位的?Wolfram|Alaph在多大程度上是语义网搜索呢?InfoQ中文站就等等这些问题采访了Wolfram研究公司中国区商务经理王翔。

SOA契约成熟度模型

本文说明了所推荐的契约版本管理设计策略是如何与SOA成熟度模型发生联系的。文章目的是为实现版本管理和可组合性提供一个路线图。

数据服务简介

Vijay Narayanan在这篇文章中对数据服务的几个方面进行了介绍,它们都是SOA实践者和数据架构师感兴趣的内容。本文对数据服务的几个方面进行了介绍,包括需求定义,基本原理和好处、范围、开发以及消费模式。

分块云计算

在本文中,Jimmy Nilsson描述了一种他在过去数年间观察到的一种正在缓慢成长的架构风格,他把这种风格称为“分块云计算”。

豆瓣网技术架构变迁

罗马不是一天建成的,豆瓣的技术架构也是随着用户规模的增长一直在持续变化中。在本次演讲中,豆瓣的首席架构师洪强宁将与大家一起分享从上线时的单台服务器架构开始一直到现在的豆瓣架构变迁历程。

融合思想:深入探索S#arp架构

Billy McCafferty展示了S#arp架构,它在ASP.NET MVC框架的基础上,荟萃了当今的最佳实践,应用在ASP.NET Web应用程序的架构设计中。

王雷谈开源以及新兴市场计划

中国作为新兴市场中的新兴市场,是Sun在美国之外实施SSE(SUN Startup Essentials)项目重点关注的地区。在QCon Beijing 2009期间,InfoQ中文站有幸对此项目的负责人王雷先生进行了采访,探讨了关于开源、新兴市场、SSE等话题。

使用HTML5构建下一代的Web Form

HTML5 是由 WHATWG发起的,最开始的名称叫做Web Application 1.0,而后这个标准吸纳了Web Forms 2.0的标准,并一同被W3C组织所采用,合并成为下一代的HTML5标准。