Synchronization Views for Event-loop Actors

The actor model has already proven itself as an interesting concurrency model that avoids issues such as deadlocks and race conditions by construction, and thus facilitates concurrent programming. The tradeoff is that it sacrifices expressiveness and efficiency especially with respect to data parallelism. However, many standard solutions to computationally expensive problems employ data parallel algorithms for better performance on parallel systems. We identified three problems that inhibit the use of data-parallel algorithms within the actor model. Firstly, one of the main properties of the actor model, the fact that no data is shared, is one of the most severe performance bottlenecks. Especially the fact that shared state can not be read truly in parallel. Secondly, the actor model on its own does not provide a mechanism to specify extra synchronization conditions on batches of messages which leads to event-level data-races. And lastly, programmers are forced to write code in a continuation-passing style (CPS) to handle typical request-response situations. However, CPS breaks the sequential flow of the code and is often hard to understand, which increases complexity and lowers maintainability. We proposes \emphsynchronization views to solve these three issues without compromising the semantic properties of the actor model. Thus, the resulting concurrency model maintains deadlock-freedom, avoids low-level race conditions, and keeps the semantics of macro-step execution

Challenges in using the actor model in software development, systematic literature review

Toimijamalli on hajautetun ja samanaikaisen laskennan malli, jossa pienet osat ohjelmistoa viestivät keskenään asynkronisesti ja käyttäjälle näkyvä toiminnallisuus on usean osan yhteistyöstä esiin nouseva ominaisuus. Nykypäivän ohjelmistojen täytyy kestää valtavia käyttäjämääriä ja sitä varten niiden täytyy pystyä nostamaan kapasiteettiaan nopeasti skaalautuakseen. Pienempiä ohjelmiston osia on helpompi lisätä kysynnän mukaan, joten toimijamalli vaikuttaa vastaavan tähän tarpeeseen. Toimijamallin käytössä voi kuitenkin esiintyä haasteita, joita tämä tutkimus pyrkii löytämään ja esittelemään. Tutkimus toteutetaan systemaattisena kirjallisuuskatsauksena toimijamalliin liittyvistä tutkimuksista. Valituista tutkimuksista kerättiin tietoja, joiden pohjalta tutkimuskysymyksiin vastattiin. Tutkimustulokset listaavat ja kategorisoivat ohjelmistokehityksen ongelmia, joihin käytettiin toimijamallia, sekä erilaisia toimijamallin käytössä esiintyviä haasteita ja niiden ratkaisuita. Tutkimuksessa löydettiin toimijamallin käytössä esiintyviä haasteita ja näille haasteille luotiin uusi kategorisointi. Haasteiden juurisyitä analysoidessa havaittiin, että suuri osa toimijamallin haasteista johtuvat asynkronisen viestinnän käyttämisestä, ja että ohjelmoijan on oltava jatkuvasti tarkkana omista oletuksistaan viestijärjestyksestä. Haasteisiin esitetyt ratkaisut kategorisoitiin niihin liittyvän lisättävän koodin sijainnin mukaan