deny能力：安全快速的Actor模型

"Deny Capabilities for Safe, Fast Actors - Ponylang (2015) - 计算机科学" 这篇论文探讨的是如何在保持高性能的同时，通过拒绝（Deny）属性来实现安全的并发模型，特别是针对演员（Actor）模型与共享内存结合时的数据竞争问题。传统的并发编程语言通常依赖于动态的方法，如互斥锁、信号量或无锁算法，来防止数据竞争。然而，这些方法在某些情况下可能影响程序性能。 作者提出了一种新的方法，该方法基于拒绝属性（Deny Properties），允许对唯一引用进行读取、写入和遍历，并引入了一种新型的写入唯一性。这种方法旨在提供原子行为的保证，从而确保静态数据竞争自由。静态数据竞争自由意味着在编译时就能检测并避免数据竞争，而不是在运行时进行检查，这可以显著提高程序的执行效率。 在演员模型中，每个演员都有自己的状态，并通过消息传递进行通信。当演员模型与共享内存结合时，如果缺乏适当的同步机制，就可能出现数据竞争。现有解决数据竞争的方法主要依赖于唯一性和不可变性，但这些方法往往不够灵活，且在高性能实现方面存在挑战。 论文的引入部分指出，当前编程语言的趋势是将演员模型与共享内存相结合，以减少演员间消息传递的开销，提升性能。然而，这种做法引入了数据竞争的风险。通过拒绝属性，论文提出的解决方案能够在不牺牲灵活性和性能的前提下，确保并发操作的正确性和原子性。 1. 引言 在并发编程领域，结合演员模型和共享内存已成为一种流行策略，旨在提升程序的运行效率。尽管如此，它也引入了潜在的数据竞争问题。历史上，预防数据竞争通常依赖于程序员显式地使用同步原语，或者由编译器隐式推断锁。然而，静态地保证数据竞争自由能够避免运行时的额外开销，提升程序的执行效率。 2. 拒绝属性的概念 拒绝属性的核心思想是在编程模型中定义一组规则，限制了特定操作对资源的访问，以此防止数据竞争。这种方法允许对唯一引用进行读写操作，并确保写入的唯一性，这在保持并发性的基础上提供了原子性保障。 3. 新型写入唯一性 论文中提出的新型写入唯一性是一种创新机制，它允许在一个时间点只有一个演员可以修改某个共享资源，从而避免了传统并发中的竞态条件。 4. 原子行为的保证 原子性是并发编程中的关键特性，它确保操作要么全部完成，要么完全不进行。通过拒绝属性，可以确保特定操作的原子性，从而提高并发程序的正确性。 这篇论文提出了一种新的并发控制策略，它通过拒绝属性和新型写入唯一性来增强演员模型的安全性，同时保持了高性能。这种方法对于开发高效且安全的并发系统具有重要的理论和实践价值。