Le modèle d'acteur est un cadre conceptuel et mathématique pour la conception et la mise en œuvre de systèmes concurrents, distribués et tolérants aux pannes qui favorisent un plus grand parallélisme, une plus grande évolutivité et une plus grande robustesse dans les applications logicielles. Il a été formulé pour la première fois par Carl Hewitt en 1973 pour répondre aux défis rencontrés dans l'informatique parallèle et distribuée. Ce paradigme a depuis évolué vers une approche populaire pour créer des applications hautement performantes et résilientes dans plusieurs domaines, notamment les systèmes Web, mobiles et back-end. Avec l'essor des processeurs multicœurs, de l'Internet des objets (IoT) et des plates-formes informatiques basées sur le cloud, le besoin d'un parallélisme efficace et robuste dans les systèmes logiciels a considérablement augmenté, soulignant l'importance du modèle d'acteur dans les paradigmes de programmation modernes.
Dans le modèle d’acteur, les éléments fondamentaux sont appelés acteurs. Les acteurs sont des entités informatiques légères et concurrentes qui fonctionnent indépendamment, encapsulant à la fois leur état et leur comportement. Ils communiquent entre eux via la transmission de messages asynchrone, éliminant ainsi le besoin de verrous et de mémoire partagée que l'on trouve couramment dans les modèles de programmation simultanée traditionnels. Chaque acteur traite les messages de manière séquentielle, de manière non bloquante et basée sur les événements, réduisant ainsi la complexité globale du système et la probabilité de blocages ou de conditions de concurrence.
Pour modéliser un système à l'aide du modèle d'acteur, les développeurs doivent décomposer le problème en un groupe d'acteurs autonomes et interdépendants. Ces acteurs peuvent être organisés hiérarchiquement, les acteurs parents engendrant et supervisant des acteurs enfants pour gérer des tâches spécifiques en parallèle. Le système résultant est intrinsèquement tolérant aux pannes et adaptable, car les acteurs peuvent être créés, détruits et remplacés de manière dynamique en fonction des exigences d'exécution ou lors de la récupération d'erreurs.
La livraison des messages dans le modèle d'acteur est conçue pour être efficace et fiable, avec la prise en charge de la sémantique au plus une fois, au moins une fois et exactement une fois en fonction des demandes des applications. Cela permet au logiciel de gérer efficacement les pannes partielles, telles que les partitions réseau, les pannes de nœuds ou les bogues logiciels, tout en maintenant la disponibilité et la cohérence globales du système. En utilisant la transparence de localisation, les acteurs peuvent être facilement distribués ou migrés sur un réseau, facilitant ainsi la mise à l'échelle horizontale et l'équilibrage dynamique de la charge.
L'un des principaux avantages du modèle d'acteur est qu'il sépare clairement les préoccupations au niveau des acteurs individuels, ce qui donne lieu à un code plus modulaire, testable et réutilisable. L'utilisation de messages immuables impose une discipline de gestion d'états isolés et, par conséquent, les applications créées à l'aide du modèle d'acteur sont naturellement prédisposées à évoluer sur plusieurs cœurs, processeurs ou même sur un environnement informatique distribué. Cela fait du modèle Actor un bon choix pour les architectures matérielles modernes et les déploiements basés sur le cloud.
Divers langages de programmation ont adopté le modèle d'acteur en proposant des bibliothèques et des frameworks qui encapsulent ses concepts de base. Les exemples incluent Akka pour Scala et Java, Erlang, Pony et Orleans pour C#. Ces frameworks fournissent toutes les abstractions et outils nécessaires pour créer des applications basées sur un modèle d'acteur, telles que la création d'acteurs, la transmission de messages, la transparence de l'emplacement, les stratégies de supervision et les mécanismes de récupération après panne. Les programmeurs peuvent tirer parti de la puissance de ces frameworks pour concevoir et mettre en œuvre les systèmes évolutifs et tolérants aux pannes exigés par le marché.
Chez AppMaster, la puissante plateforme no-code pour la création d'applications backend, Web et mobiles, nous comprenons l'importance du paradigme du modèle d'acteur et ses avantages pour le développement de logiciels modernes. Notre plateforme permet aux clients de concevoir visuellement des modèles de données, des processus métier et des interfaces utilisateur capables de piloter des applications évolutives et hautes performances dans divers domaines. En utilisant le modèle Actor, AppMaster permet intrinsèquement aux clients de créer des solutions logicielles évolutives et tolérantes aux pannes pour divers cas d'utilisation, des petites entreprises aux applications d'entreprise. Les applications générées utilisent efficacement les ressources matérielles et cloud disponibles, améliorant ainsi les performances des applications tout en réduisant les coûts globaux de développement.
En conclusion, le modèle d'acteur est un paradigme de programmation puissant qui favorise la concurrence, le parallélisme et la tolérance aux pannes dans les systèmes logiciels. En tirant parti des avantages de ce modèle, les développeurs peuvent créer des applications hautement évolutives, efficaces et robustes, capables de s'adapter au paysage en constante évolution des environnements informatiques modernes. Avec le support de plateformes comme AppMaster, il n'a jamais été aussi simple de concevoir et de mettre en œuvre des solutions logicielles qui exploitent la puissance du modèle d'acteur, répondant ainsi aux exigences exigeantes du monde numérique d'aujourd'hui.
