2.4 Grain的内部状态与生命周期管理

2.4.1 Grain的唤醒与休眠

Orleans应用程序通过虚拟Actor机制，确保了任意Grain实例可以即时响应外部服务请求。但由于实际系统资源的限制，在Orleans应用程序内部，Grain实例对象实际会自动在休眠态（Persisted）与活跃态（Volatile）间进行切换，在空闲状态下释放对系统资源的占用。处于休眠态的Grain实例对象不占用任何运行时资源（CPU及内存），其内部状态由Orleans运行时通过存储服务（数据库或本地磁盘）进行存储，当Orleans应用程序首次启动时，其内部所有的Grain实例都默认处于休眠态；当Grain实例接收到外部服务请求时，Orleans运行时将主动处理对该实例对象的唤醒过程，即将其状态数据通过存储服务载入运行时内存中，使其从休眠态转换至活跃态，并完成服务请求的执行与响应；Orleans运行时会定期监控系统内所有活跃态的Grain实例对象，主动清理并休眠空闲时间过长的活跃态Grain对象，并释放其占用的运行时资源。

如图2-3所示，Grain实例由休眠态转变为活跃态的过程被称为唤醒（Activate）过程，唤醒过程由对该Grain实例的服务请求触发，Orleans运行时在唤醒Grain实例的过程中，首先会在应用程序内部动态创建一个空白Grain实例对象（Grain Activation），并从外部存储服务中载入对应Grain的状态信息，并将Grain实例对象标记为活跃态，开始响应等待中的外部服务请求。与唤醒过程不同，Grain对象的休眠过程仅由Orleans运行时触发：当Orleans运行时监测到活跃态Grain实例的闲置时间超过阈值时，Orleans运行时将自动保存其当前状态并对其所占用的运行时资源进行回收。

•图2-3 Grain实例的状态转移过程

在互联网应用场景中，通常需要对热点数据及服务进行缓存以提高其读取及写入的效率，并根据一定的逐出机制，在数据对象的读写频次降低后将其保存至大容量的低速存储系统中。虚拟Actor模型的唤醒/休眠策略同样可以看作是在Actor维度的缓存/序列化过程，在Actor模型划分较为合理时，每个Actor实例所承载的业务流量通常具有天然的时序集中性，虚拟Actor模型则可由此减少对Actor实例频繁的唤醒/休眠操作，从而提高Orleans集群的资源利用率。例如，若将用户的银行账户定义为Grain对象，并使用银行账号作为该Grain对象的逻辑标识，则特定用户的账户余额查询及转账服务都由账户对应的Grain实例提供，而该Grain实例将在用户使用银行账户功能时被唤醒，并在用户退出该银行账号后由Orleans运行时自动触发休眠操作，以回收其所占用的系统资源。