通过Blackboard探索Ruby的元组空间持久化

作者 Sebastien Auvray 译者 李明（nasi） 发布于 2009年7月15日

领域

架构 & 设计,

语言 & 开发

主题

Ruby ,

Erlang ,

动态语言 ,

语言 ,

线程技术 ,

集群与缓存 ,

函数式编程 ,

容错技术 ,

并发 ,

性能和可伸缩性 ,

元组空间 ,

编程 ,

Rinda

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Ruby因为其1.8版本的用户空间线程模型而饱受批评。Luc Castera在RubyNation会议上给出了通过Ruby和元组空间进行并行编程的演讲。在介绍了目前诸多应用（如Ruby 1.8、Ruby 1.9、JRuby和Erlang等）所实现的不同的线程模型之后，Luc介绍了Ruby的多进程模型（图片和引文均来自于该演讲）：

• 优点：
  • 不再需要共享内存
  • 可利用多CPU来提升性能
  • 在调用阻塞的系统调用之时不会阻塞全部的线程
  • 可伸缩性
  • 容错性
• 缺点：
  • 进程的创建、执行和清理代价都很大
  • 需要使用大量内存（将Ruby虚拟机载入每个进程之中）
  • 需要一种方式来实现进程间通信

实现进程间通信有多种选择：数据库（例如在Mongrel或者Thin等应用服务器集群中使用）、RabbitMQ等队列（Nantie的解决方案）、DRB、ActiveMQ，或者元组空间。
Luc比较了两个元组空间的实现：Rinda和他自己开发的Blackboard。元组空间提供了一个元组的容器，可以实现并行访问。元组一般提供三个访问原语：write（将一个元组写入元组空间），read（从元组空间中读取一个元组），take（从元组空间中读取一个元组并将其移除）。

Linda是一个协调模型，由David Gelernter和Nicholas Carriero提出，用于解决全局对象协调的问题。
Rinda是Linda的Ruby实现，而且是一个内置程序库。一个Rinda元组可能看起来是这个样子的：t1 = [:add, 5, 9]，客户端可能会将其解释为一个将两个数相加的任务。

Rinda最大的缺陷是其不支持持久化，这样一旦程序停止或崩溃的话，所有在元组空间中的元组则会丢失。
这便是Luc开发Blackboard的原动力。Blackboard是一个基于Key-Value数据库Redis的一个元组空间实现，这样它便拥有了持久化的能力。

[Redis]和memcached很相似，但是数据集不易失。取值可以为字符串，就如同memcached一样，但是还支持使用原子操作来push/pop诸如列表和集合之类的元素

该API的使用范例如下：

ts = Blackboard::TupleSpace.new

ts.write [:calculator, :add, 1, 2]
ts.take  [:calculator, :add, nil, nil]

基准测试显示了Rinda和Blackboard的区别（摘自该演讲）：

当前的实现只是第一步，Luc计划弃用Redis而实现一个Erlang的Blackboard定制实现，这样就可以方便地使用Ruby这样的第三方语言进行调用。

查看英文原文：Exploring Tuple Spaces Persistence In Ruby With Blackboard

译者 李明（nasi） 毕业于东北大学，曾供职于百度网页搜索部，从事分布式网络爬虫及其国际化的研发工作。

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