演员模型

演员模型影响了π-演算和后续的进程演算的发展。在Robin Milner的图灵奖获奖演讲中，他写到[9]：

现在，纯粹的lambda演算只使用两种东西来建造：项（term）和变量。我们在进程演算上能实现如此的经济节约吗？Carl Hewitt，与他的演员模型一起，很久以前就响应了这个挑战；他宣布值、在值上的算子（operator）和进程都应该是同一种东西：演员。

这个目标打动了我，因为它意味着表达式的同质性和完整性 ... 但是很久以前我就能领会到如何依据代数演算来达成这个目标 ...

所以，本着Hewitt的精神，我们的第一步是，要求由项指示的或由名字访问的所有东西，值、寄存器、算子、进程、对象，都是同一种东西；它们都应当是进程。

演员模型在商业实践中已经有了巨大的影响。例如，Twitter将演员用于可伸缩性应用[10]。还有，Microsoft在开发的异步代理库中使用了演员模型[11]。下面章节列出了很多其他的演员库。

• Act 1，2，3[12][13]
• Acttalk[14]
• Ani[15]
• Cantor[16]
• Rosette[17]

演员模型库及框架，允许用户在没有内置演员模型的语言中进行编程。这些框架包括：

注意这里没有列出全部框架和库。

每个Eval消息都有一个充当环境的演员的地址，它能够进行标识符与值的绑定（binding）。environment演员是不可变的（immutable），也就是不变更的。当一个environment演员收到Request[Bind[identifier value] customer]的时候，建立一个新的环境演员environment’发送给customer，使得这个新环境演员收到Request[Lookup[identifier’] customer’]的时候，如果identifier同于identifier’，则发送给customer’一个Returned[value]，否则发送给environment一个Request[Lookup[identifier’] customer’]。

当一个environment演员收到Request[Bind[<模式> String] customer]的时候，如果此<模式>形如Request[msg[paramerer] customer]，匹配于String形如Request[msg[argument] customer]，则建立一个新的环境演员environment’发送给customer，使得这个新环境演员收到Request[Lookup[parameter’] customer’]的时候，如果parameter’同于parameter，则发送给customer’一个Returned[argument]，否则发送给customer一个Thrown[NotFound[<模式>]]。

当一个environment演员收到Request[Bind[identifier(parameter) value] customer]的时候，建立一个新的环境演员environment’发送给customer，使得这个新环境演员收到Request[Lookup[identifier’(argument)] customer’]的时候，如果identifier同于identifier’，则建立一个新的环境演员environment’’，发送给customer’一个Returned[value]和一个Returned[environment’’]，否则发送给environment一个Request[Lookup[identifier’(argument)] customer’]。这个新环境演员environment’’在收到Request[Lookup[parameter’] customer’]的时候，如果parameter’同于parameter，则发送给customer’一个Returned[argument]，否则发送给environment’一个Request[Lookup[parameter’] customer’]。

上述环境演员建造在EmptyEnvironment演员之上，它在接收到Request[Lookup[identifier] customer]的时候，发送给customer一个Thrown[NotFound[identifier]]。当它收到Bind请求的时候，EmptyEnvironment表现的如同上述环境演员。

原型语言有如下种类的表达式，这里的通信包括Request[...]、Returned[...]和Thrown[...]，这里的消息包括Eval[...]、Bind[...]和Lookup[...]：

<标识符>

在收到Request[Eval[environment] customer]的时候，发送给environment一个Request[Lookup[<标识符>] customer]。

send <接收者> <通信>

在收到Request[Eval[environment] customer]的时候，建立一个新演员evalCustomer₁，发送给<接收者>一个Request[Eval[environment] evalCustomer₁]，使得

在evalCustomer₁收到通信Returned[theRecipient]的时候，建立一个新演员evalCustomer₂，发送给<通信>一个Request[Eval[environment] evalCustomer₂]，使得

在evalCustomer₂收到通信Returned[theCommunication]的时候，发送给theRecipient一个theCommunication。

<接收者>.<消息>

在收到Request[Eval[environment] customer]的时候，建立一个新演员evalCustomer₁，发送<接收者>一个Request[Eval[environment] evalCustomer₁]，使得

在evalCustomer₁收到通信Returned[theRecipient]的时候，建立一个新演员evalCustomer₂，发送给<消息>一个Request[Eval[environment] evalCustomer₂]，使得

在 evalCustomer₂收到通信Returned[theMessage]的时候，发送给theRecipient一个Request[theMessage customer]。

receiver ... <模式>_i <表达式>_i ...

在收到Request[Eval[environment] customer]的时候，发送给customer一个新演员theReceiver，使得

在theReceiver收到通信内容com的时候，建立一个新演员bindingCustomer，并发送给environment一个Request[Bind[<模式>_i com] bindingCustomer]，而且

1. 如果bindingCustomer收到Returned[environment’]，发送给<表达式>_i一个Request[Eval[environment’]]
2. 不然如果bindingCustomer收到Thrown[...]，尝试<模式>_i+1。

behavior ... <模式>_i <表达式>_i ...

在收到Request[Eval[environment] customer]的时候，发送给customer一个新演员theReceiver，使得

在theReceiver收到Request[message customer’]的时候，建立一个新演员bindingCustomer，并发送给environment一个Request[bind[<模式>_i message] customer’]，而且

1. 如果bindingCustomer收到Returned[environment’]，发送给<表达式>_i一个Request[Eval[environment’] customer’]
2. 不然如果bindingCustomer收到Thrown[...]，尝试<模式>_i+1。

{<表达式>₁, <表达式>₂}

在收到Request[Eval[environment] customer]的时候，发送给<表达式>₁一个Request[Eval[environment]]，而且并发的发送给<表达式>₂一个Request[Eval[environment] customer]。

let <标识符> = <表达式>_值 in <表达式>_体

在收到message[Eval[environment] customer]的时候，建立一个新演员evalCustomer，并发送给<表达式>_值一个Request[Eval[environment] evalCustomer]。

在evalCustomer收到Returned[theValue]的时候，建立一个新演员bindingCustomer，并发送给environment一个Request[bind[<标识符> theValue] bindingCustomer]。

在bindingCustomer收到Returned[environment’]的时候，发送给<expression>_体一个Request[Eval[environment’] customer]。

serializer <表达式>

在收到Request[Eval[environment] customer]的时候，发送给customer一个Returned[theSerializer]，这里的theSerializer是新演员，使得发送到theSerializer的通信按FIFO次序由行为演员处理，行为演员初始是<表达式>.Eval[environment]，而且

在theSerializer收到通信内容com的时候，建立一个新演员customer’，发送给行为演员一个Request[com customer’]，使得

在customer’收到Returned[value]和Returned[theNextBehavior]的时候，Returned[value]被发送给customer，而theNextBehavior被theSerializer用作下次通信的行为演员。

下面是简单的存储单元格（cell）的例子脚本（script），它可以包含任何演员地址：

Cell ≡

receiver

Request[Create[initial] customer]

send customer Returned[serializer ReadWrite(initial)]

上述脚本将建立一个存储单元格，它采用的行为ReadWrite定义如下：

ReadWrite(contents) ≡

behavior

Request[read[] customer]

{send customer Returned[contents], Returned[ReadWrite(contents)]}

Request[write[x] customer]

{send customer Returned[], Returned[ReadWrite(x)]}

例如，下列表达式建立一个单元格x，具有初始内容5，并接着并发的向它写值7和9。

let x = Cell.Create[5] in {x.write[7], x.write[9], x.read[]}

上述表达式的值是5、7或9。