设计模式- 主动对象（Active Object）

译者注：
1.    对象分为主动对象和被动对象，主动对象内部包含一个线程，可以自动完成动作或改变状态，而一般的被动对象只能通过被其他对象调用才有所作为。在多线程程序中，经常把一个线程封装到主动对象里面。
2.    在翻译过程中，发现的原文不妥处被更正。
3.    原文中许多内容一再重复，颇有蛇足之感，取精用宏，删繁就简。
4.    尝试更高程度的意译。
关键词
这个文章介绍主动对象模式，主动对象是内部拥有自己的控制线程的对象。为了简化异步调用的复杂性，这个模式分离了方法的执行和调用。使用这个模式，一个对象中无论是否有独立的线程，客户从外部访问它时，感觉是一样的。生产者/消费者，读者/写者，这两个应用广泛的模型中，这种策略非常适合。这个模式常用在多线程的，分布式系统中。另外，一些客户端应用，如：视窗系统和网络浏览器，也可以使用主动对象模式，对并行的、异步调起的IO操作简化处理。

1    目的
主动对象模式隔离了方法执行和方法调用的过程，提高了并行性，对内部拥有控制线程的主动对象，降低了异步访问的复杂性。
2    别名
并行行为对象（Concurrent Object and Actor）
3    例子
为了说明主动对象模式，考虑一个通信网关的设计。网关隔离互相协作的多个组成单元，让交互过程不直接依赖于对方。参照图1，一个分布式系统中，来自多个生产者（卫星设备）的消息，被网管转发给多个消费者（局域网内的主机）。


我们的例子中，生产者和消费者使用TCP协议通信，这是面向连接的通信协议。网关上的进程向消费者发送数据时，操作会发生阻塞。这是因为，网络传输能力有限，TCP进行流量控制，防止过量的数据不能及时缓冲和处理。

要提高整体的效率，网关处理进程不能因一个连接上的阻塞而等待。另外，当生产者和消费者的数目增加的时候，整个进程必须相应的增加处理能力（译者注：通过增加处理线程）。

一个提高性能的有效方法，就是使用并行。应用并行后，服务对象拥有独立线程，线程实际完成操作，和方法调用的过程分开。并且，不同线程处理不同TCP连接，一个连接上的线程被阻塞，不会影响到其他连接的线程。
4    场景
对象的访问者（Client，下统称为客户）和对象的实现在不同的线程中。
5    问题
许多应用场景，服务者并行处理多客户端的请求，提高服务的质量（QoS）。被动对象在客户线程中完成操作过程，主动对象使用专用的线程完成。一个对象的数据被多个线程共享时，必须处理好线程的同步。这导致三个约束。

1.    对一个对象调用不能阻塞整个进程，不能影响其他线程的执行：比如，通信网关的例子中，一个TCP连接上的数据传送被阻塞，整个进程仍然能继续处理。同样，其他没有被阻塞的网络连接，应该正常的发送数据。
2.    对共享对象同步访问的逻辑应该简化：客户在使用共享对象地时候，如果面对底层的同步机制，必须记得先要获取互斥锁，后要释放互斥锁，编码就比较麻烦。一般情况，共享对象的方法隐藏这些细节，当多个客户线程访问同一个对象时，这些约束是透明的。
3.    存在可以平行进行的操作，设计成同时执行：在通信网关的例子中，同时使用多个TCP连接给不同的消费者发送数据。如果网关的进程在单个线程上执行，及时使用多个处理器不能明显的提高性能。
6    方案
对每一个要求并发执行的对象，分离其方法的调用和执行。这样，这个对象的客户就像是调用一个常规的方法一样。这个方法，自动把任务交给另外的线程完成执行。

主动对象的组成：一个代理者（Proxy）实现外部的访问接口；一个执行者（Servant）。代理和执行者在不同的线程执行，分离方法调用和执行的过程：代理者在客户线程中被调用执行，执行者在另外的线程完成操作。运行时，代理者把客户的调用信息封装“调用请求”（Method Request），通过调度者（Scheduler）把这个请求放到一个活动队列（Activation Queue）。调度者和执行者运行在另外的线程中，这个线程启动后，不断地从活动队列中得到“调用请求”对象，派发给执行者完成客户请求的操作。客户调用代理者后马上得到一个预约容器（Future），今后可以通过这个预约容器得到返回的结果。
7    结构
下面使用Booch风格的类图，对主动对象的组成结构进行说明。（译者注：这是Booch在《面向对象的分析和设计》书中使用的类图风格）

在这个模式中，共有六个参与者。
    代理者（Proxy）
    代理者定义了被客户调用的接口。这个接口是函数调用的方式，而不是像传统线程通信，使用数据传递的方式。当函数被调用的，代理者构造一个“调用请求”对象，并把它放到活动队列中，这一切都发生在客户线程中。

    调用请求（Method Request）
    “调用请求”用来保存相关函数调用的部上下文信息，比如函数标识，函数的参数，这些信息将在不同线程间传递。一个抽象的“调用请求”类，定义了执行活动对象方法的接口Call。并且包含一个Guard函数，Guard用来检查调用的条件是否满足。对代理者提供的每一个主动对象方法，在访问其执行者的时候需要条件判断。代理者被调用的时候会创建具体“调用请求”对象，对象中包含了执行这个方法必须的参数和数据的返回方式。

    活动队列（Activation Queue）
    这个队列维护了一个缓冲区（译者注：不一定是先进先出的队列），缓冲区中存放了待执行的“调用请求”。正是这个队列分离可客户线程和执行操作的线程。

    调度者（Scheduler）
    调度者管理活动队列。调度者决定队列中的哪一个调用请求先被执行。调度的决定可能决定与多个规则：关键字顺序，入队的顺序，要满足的执行条件或等待发生的事件，如：在一个数据结构中出现空闲区。调度者使用Guard方法的调用，来检查是否满足执行条件。

    执行者（Servant）
    真正完成操作的对象。执行者实际完成代理者定义的主动对象方法，响应一个“调用请求”。调度者给“调用请求”分派一共执行者，然后调用“调用请求”中的Call方法。对应的执行者的方法将被调用。执行者的方法运行在调度者的线程中。执行者可能同时提供了一些方法供“调用请求”实现Guard。

    预约容器（Future）
    当执行者完成操作，客户通过预约容器获取返回结果。当客户调用代理者的方法后，一共空预约容器马上返回。预约容器指向一块内存空间，用来保存返回结果。客户可以通过轮训或阻塞调用的方法，通过预约容器得到返回结果。
8    运行
下面的图说明了一个调用过程中的三个阶段。
注×：原图中“enqueue(M1)”的位置有误，入队操作应该在返回Future之前，本图已经更正。黄色表现客户线程空间，绿色表示调度者线程空间。

1.    构造“调用请求”：在这个阶段，客户调用代理者的一个方法m1()。“调用请求”对象被创建，这个对象中包含了所有的参数。代理者把这个“调用请求”对象传递给调度者，调度者把它入队到活动队列。如果方法m1()有返回值，就返回一个预约容器（Future），否则不返回。
2.    调度执行：调度者的执行线程中，监控活动队列，当队列中的一个请求满足执行条件时，调度者把它出队，把一个执行者绑定到这个请求上。然后通过“调用请求”的Call方法，Call再调用执行者的m1()，完成客户请求的操作。
3.    完成：在这个阶段，如果有返回值，就把返回值存储到对应的预约容器中。然后调度者线程继续在活动队列中查找下一个要执行的“调用请求”。客户就可以在预约容器中找到返回值。当“调用请求”和“预约容器”不在使用的时候，注意销毁，防止内存漏洞。
9    实现
这一节说明一个主动对象模式使用的过程。这个应用是上面例子的部分实现。图2说明了各个组成部分。这节的例子，使用到了ACE框架的可重用组件。ACE提供了丰富的包装器和框架组件，用来完成软件间的通信任务，并且ACE是跨平台的。


1.    执行者的实现：我们的例子中，执行者是个消息队列，用来缓冲发送到消费者的消息。对每一个远程的消费者，对应一个Consumer Handler，Handler中包含一个到消费者进程的TCP连接（译者注：每一个主动对象要包装一个Consumer Handler）。每一个Consumer Handler对应的活动对象缓存的消息（译者：通过活动队列缓存“请求调用“的方式缓存消息），是从生产者发给网关的，并且等待网关把它发送给对应的消费者。下面的类定义了执行者的接口。
class MQ_Servant
{
public:
  MQ_Servant (size_t mq_size);
  // 消息队列实现的操作
  void put_i (const Message &msg);
  Message get_i (void);
  // 状态检查
  bool empty_i (void) const;
  bool full_i (void) const;
private:
  // 内部队列的实现，可能是循环数组，链表之类
};
put_i和get_i实现队列的插入和删除操作。另外的两个函数，empty_i和full_i用来检查队列的状态，队列共有三种状态，（1）空，（2）满，和（3）非空非满。这两个函数将帮助实现“调用请求”的Guard（）。
注意，执行者MQ_Servant把线程同步的任务交给了外部。在我们的例子中，MQ_Servant没有包含任何线程同步的代码。这个类仅提供了检查其内部状态的方法。这种设计避免了“Inheritance anomaly”（继承反常）问题：如果规定了同步实现，会制约MQ_Servant被重用。而这样，同步方式的改变不影响MQ_Servant的实现（译者：放下即自在）。

2.    代理者和“调用请求”的实现：例子中，代理者MQ_Proxy提供了和执行者MQ_Servant一样的接口函数。另外，代理MQ_Proxy又是一个创造“调用请求”对象的工厂。下面是它的C++代码。
class MQ_Proxy
{
public:
  //  消息队列的长度
  enum { MAX_SIZE = 100 };
  MQ_Proxy (size_t size = MAX_SIZE)
    : scheduler_ (new MQ_Scheduler (size)),
  servant_ (new MQ_Servant (size)) {}
  // 调度<put> 在活动对象上执行
  void put (const Message &m) {
    Method_Request *method_request =
    new Put (servant_, m);
    scheduler_->enqueue (method_request);
  }
  // <Get>返回预约容器：Message_Future
  Message_Future get (void) {
    Message_Future result;
    Method_Request *method_request =
      new Get (servant_, result);
    scheduler_->enqueue (method_request);
    return result;
  }
  // ... empty() and full() 用来检查队列状态
protected:
  // 实际完成操作的执行者
  MQ_Servant *servant_;
  // 调度者
  MQ_Scheduler *scheduler_;
};
虚拟基类Method_Request，定义了“调用请求”的接口：
class Method_Request
{
public:
// 检查是否准备好
virtual bool guard (void) const = 0;
// 执行操作
virtual void call (void) = 0;
};
不同的请求，使用不同的子类定义
class Put : public Method_Request
{
public:
  Put (MQ_Servant *rep,
    Message arg)
    : servant_ (rep), arg_ (arg) {}
  virtual bool guard (void) const {
    // 约束检查
    return !servant_->full_i ();
  }
  virtual void call (void) {
    // 插入消息
    servant_->put_i (arg_);
  }
private:
  MQ_Servant *servant_;
  Message arg_;
};
上面的Guard函数，使用了MQ_Servant的full_i函数实现。
另外一个“调用请求”子类：
class Get : public Method_Request
{
public:
  Get (MQ_Servant *rep,
    const Message_Future &f)
    : servant_ (rep), result_ (f) {}
  bool guard (void) const {
    // Synchronization constraint:
    // cannot call a <get_i> method until
    // the queue is not empty.
    return !servant_->empty_i ();
  }
  virtual void call (void) {
    // Bind the dequeued message to the
    // future result object.
    result_ = servant_->get_i ();
  }
private:
  MQ_Servant *servant_;
  // Message_Future result value.
  Message_Future result_;
};
这个对象要使用预约容器，处理最终返回的结构。其内部保存了预约容器。

3.    活动队列的实现：每一个“调用请求”。一个典型的实现，是一个线程安全的缓冲区。一般还要实现遍历其元素的循环子（Iterator）。下面是本例的C++实现。
class Activation_Queue
{
public:
  // Block for an "infinite" amount of time
  // waiting for <enqueue> and <dequeue> methods
  // to complete.
  const int INFINITE = -1;
  // Define a "trait".
  typedef Activation_Queue_Iterator
  iterator;
  // Constructor creates the queue with the
  // specified high water mark that determines
  // its capacity.
  Activation_Queue (size_t high_water_mark);
  // Insert <method_request> into the queue, waiting
  // up to <msec_timeout> amount of time for space
  // to become available in the queue.
  void enqueue (Method_Request *method_request,
  long msec_timeout = INFINITE);
  // Remove <method_request> from the queue, waiting
  // up to <msec_timeout> amount of time for a
  // <method_request> to appear in the queue.
  void dequeue (Method_Request *method_request,
    long msec_timeout = INFINITE);
private:
  // Synchronization mechanisms, e.g., condition
  // variables and mutexes, and the queue
  // implementation, e.g., an array or a linked
  // list, go here.
  // ...
};
入队和出队的操作，是经典的“生产者、消费者”模型。很容易实现互斥访问。

4.    调度者的实现：调度者要一般实现一个入队操作。调度执行线程函数。一般作为静态函数存在，调用dispatch，实现调度执行线程。
class MQ_Scheduler
{
public:
  // Initialize the Activation_Queue to have the
  // specified capacity and make the Scheduler
  // run in its own thread of control.
  MQ_Scheduler (size_t high_water_mark);
  // ... Other constructors/destructors, etc.,
  // Insert the Method Request into
  // the Activation_Queue. This method
  // runs in the thread of its client, i.e.,
  // in the Proxy’s thread.
  void enqueue (Method_Request *method_request) {
    act_queue_->enqueue (method_request);
  }
  // Dispatch the Method Requests on their Servant
  // in the Scheduler’s thread.
  virtual void dispatch (void);
protected:
  // Queue of pending Method_Requests.
  Activation_Queue *act_queue_;
  // Entry point into the new thread.
  static void *svc_run (void *arg);
};

例子中，线程的启动和活动队列的创建都在调度者的构造函数里面：
MQ_Scheduler (size_t high_water_mark)
  : act_queue_ (new Activation_Queue
  (high_water_mark))
{
  // Spawn a separate thread to dispatch
  // method requests.
  Thread_Manager::instance ()->spawn (svc_run,
  this);
}

线程函数非常简单，就是调用Dispatch：
void *
MQ_Scheduler::svc_run (void *args)
{
  MQ_Scheduler *this_obj =
    reinterpret_cast<MQ_Scheduler *> (args);
  this_obj->dispatch ();
}

Dispatch的实现如下：
virtual void
MQ_Scheduler::dispatch (void)
{
  // Iterate continuously in a
  // separate thread.
  for (;;) {
    Activation_Queue::iterator i;
    // The iterator’s <begin> call blocks
    // when the <Activation_Queue> is empty.
    for (i = act_queue_->begin ();
    i != act_queue_->end ();
    i++) {
      // Select a Method Request ‘mr’
      // whose guard evaluates to true.
      Method_Request *mr = *i;
      if (mr->guard ()) {
        // Remove <mr> from the queue first
        // in case <call> throws an exception.
        act_queue_->dequeue (mr);
        mr->call ();
        delete mr;
      }
    }
  }
}

5.    异步调用以后，客户对返回结果的检测。调用活动对象的客户，如何获取和处理返回值？这有不同的策略。有下面三种返回值策略。
1)    同步调用，阻塞等待。客户线程阻塞，一直到操作完成、数据返回。
2)    同步调用，限时等待。客户线程阻塞，一直到数据返回、数据返回或者发生超时。
3)    异步调用。预约容器对象，提供某种异步方式返回数据或执行失败信息。
预约容器种的空间，被多个线程共享，当所有的线程都不再使用的时候，才能被清空内存。要特别注意。
在我们的例子种，Message_Future如下定义：
class Message_Future
{
public:
  // Copy constructor binds <this> and <f> to the
  // same <Message_Future_Rep>, which is created if
  // necessary.
  Message_Future (const Message_Future &f);aa
  // Constructor that initializes <Message_Future> to
  // point to <Message> <m> immediately.
  Message_Future (const Message &m);
  // Assignment operator that binds <this> and <f>
  // to the same <Message_Future_Rep>, which is
  // created if necessary.
  void operator= (const Message_Future &f);
  // ... other constructors/destructors, etc.,
  // Type conversion, which blocks
  // waiting to obtain the result of the
  // asynchronous method invocation.
  operator Message ();
};
可以使用引用计数的方法，处理Message的清除。

客户通过预约容器获取数据的两种方式：
立即方式：
MQ_Proxy mq;
// ...
// Conversion of Message_Future from the
// get() method into a Message causes the
// thread to block until a message is
// available.
Message msg = mq.get ();
// Transmit message to the consumer.
send (msg);

延迟方式：
// Obtain a future (does not block the client).
Message_Future future = mq.get ();
// Do something else here...
// Evaluate future in the conversion operator;
// may block if the result is not available yet.
Message msg = Message (future);
10    完成的例子
通信网关程序内部，包含生产者（Supplier）和消费者（Consumer）的Handler，它们分别是远程生产者和远程消费者的代理。如下面的图3所示，生产者的Handler从远程设备上接收消息，分析消息中的地址，根据消息中的地址查找路由表，确定哪一个远程的消费者应该接收这个消息。路由表维护地址到消费者Handler的影射关系。每个消费者的Handler实际通过对应的TCP连接把数据送出。

每一个消费者Handler使用上面讲的主动对象的模式，内部包含一个消息队列（译者：通过保存“调用请求”的活动队列间接实现了消息的缓存）。来实现消息的异步发送。
class Consumer_Handler
{
public:
  Consumer_Handler (void);
  // Put the message into the queue.
  void put (const Message &msg) {
    message_queue_.put (msg);
  }
private:
  // Proxy to the Active Object.
  MQ_Proxy message_queue_;
  // Connection to the remote consumer.
  SOCK_Stream connection_;
  // Entry point into the new thread.
  static void *svc_run (void *arg);
};

生产者的Handler，使用下面的方式，给消费者发送消息。
Supplier_Handler::route_message (const Message &msg)
{
  // Locate the appropriate consumer based on the
  // address information in the Message.
  Consumer_Handler *ch =
    routing_table_.find (msg.address ());
  // Put the Message into the Consumer Handler’s queue.
  ch->put (msg);
};
消费者的Handler，就是Cosumer_Handler，在构造函数里面创建其调度处理线程。
Consumer_Handler::Consumer_Handler (void)
{
  // Spawn a separate thread to get messages
  // from the message queue and send them to
  // the consumer.
  Thread_Manager::instance ()->spawn (svc_run,
  this);
}
下面是消费者Handler的线程函数的实现
void *
Consumer_Handler::svc_run (void *args)
{
  Consumer_Handler *this_obj =
  reinterpret_cast<Consumer_Handler *> (args);
  for (;;) {
    // Conversion of Message_Future from the
    // get() method into a Message causes the
    // thread to block until a message is
    // available.
    Message msg = this_obj->message_queue_.get ();
    // Transmit message to the consumer.
    this_obj->connection_.send (msg);
  }
}
当一个消费者的网络传送被阻塞的时候，只会阻塞其对应的线程，不会影响到其它消费者的Handler的处理。
11    变化
集成的调度者：
在实现主动对象模式的时候，为了减少对象的个数。可以把代理者和执行者的角色都分派到调度者身上。甚至“调用请求”的Call函数也可以由调度者实现。比如下面的代码，消息队列例子的集成实现方式。
class MQ_Scheduler
{
public:
  MQ_Scheduler (size_t size)
    : act_queue_ (new Activation_Queue (size))
  {}
  // ... other constructors/destructors, etc.,
  void put (const Message &msg) {
    Method_Request *method_request =
    // The <MQ_Scheduler> is the servant.
    new Put (this, msg);
    act_queue_->enqueue (method_request);
  }
  Message_Future get (void) {
    Message_Future result;
    Method_Request *method_request =
    // The <MQ_Scheduler> is the servant.
    new Get (this, result);
    act_queue_->enqueue (method_request);
    return result;
  }
  // ...
private:
  // Message queue servant operations.
  void put_i (const Message &msg);
  Message get_i (void);
  // Predicates.
  bool empty_i (void) const;
  bool full_i (void) const;
  Activation_Queue *act_queue_;
  // ...
};

这样集成后，减少了组件，实现更加简化。当然，这样也带来了缺点，调度者必须知道代理者和执行者的具体类型，具体实现。这样就很难在不同的活动对象中，重用调度者。

消息的直接传递：
更近一步的简化，代理者和执行者都删除掉。在客户线程和调度者线程之间直接使用数据的方式传递消息。
class Scheduler
{
public:
  Scheduler (size_t size)
    : act_queue_ (new Activation_Queue (size))
  {}
  // ... other constructors/destructors, etc.,
  // Enqueue a Message Request in the thread of
  // the client.
  void enqueue (Message_Request *message_request) {
    act_queue_->enqueue (message_request);
  }
  // Dispatch Message Requests in the thread of
  // the Scheduler.
  virtual void dispatch (void) {
    Message_Request *mr;
    // Block waiting for next request to arrive.
    while (act_queue_->dequeue (mr)) {
      // Process the message request <mr>.
    }
  }
  protected:
  Activation_Queue *act_queue_;
  // ...
};
因为没有了代理者，客户直接创建“调用请求”对象，然后调用调度者的函数把它入队到活动队列。同样的，没有了执行者，调度者的线程，在活动队列中得到请求，直接执行完成。

一般来说，这样这样实现的一个消息传递的机制，比实现一个主动对象要简单的多。消息传递这种复杂的逻辑直接暴露给其客户，不但增加开发的难度，还容易滋生BUG，这样想来，不如把这种逻辑封装在主动对象的内部。具体如何选择，根据实际情况和自己的喜好而定。

预约容器的泛型实现：
一个泛型的预约容器可以使用返回值的类型进行定制。预约容器实现了一个一次写多次读的同步机制。当容器中的值还没有准备好的时候，客户的访问操作被阻塞。这个泛型预约容器，部分实现了读者/写者模型，又部分实现了生产者/消费者模型。
下面是C++模板实现的例子
template <class T>
class Future
{
  // This class implements a ‘single write, multiple
  // read’ pattern that can be used to return results
  // from asynchronous method invocations.
public:
  // Constructor.
  Future (void);
  // Copy constructor that binds <this> and <r> to
  // the same <Future> representation
  Future (const Future<T> &r);
  // Destructor.
  ~Future (void);
  // Assignment operator that binds <this> and
  // <r> to the same <Future>.
  void operator = (const Future<T> &r);
  // Cancel a <Future>. Put the future into its
  // initial state. Returns 0 on success and -1
  // on failure.
  int cancel (void);
  // Type conversion, which obtains the result
  // of the asynchronous method invocation.
  // Will block forever until the result is
  // obtained.
  operator T ();
  // Check if the result is available.
  int ready (void);
private:
  Future_Rep<T> *future_rep_;
  // Future representation implemented using
  // the Counted Pointer idiom.
};
这个模板可以如下使用：
// Obtain a future (does not block the client).
Future<Message> future = mq.get ();
// Do something else here...
// Evaluate future in the conversion operator;
// may block if the result is not available yet.
Message msg = Message (future);

分布式活动对象：
代理者和调度者之间跨过网络。代理者把要把“调用请求”对象序列化，然后通过网络传输给另外机器上的调度者，调度者接收并再造“调用请求”对象。

使用线程池：
使用线程池，可以让一个活动对象支持多个执行者。多个执行者提供相同的服务。每一个执行者运行在不同的线程中，由调度者统一调度，当有新的请求时，调度者马上安排一个工作线程工作。

12    已知的应用
1.    CORBA ORBS
2.    ACE Framework
3.    Siemens MedCom
4.    Siemens Call Center management system:
5.    Actors
译者：此节只列出他们的名字，感兴趣的同志请参考原文。和看《设计模式》的时候情况一样，我不太关注这一节。
13    后果
有下面的好处：
1.    增强了程序的并行性，降低了同步的复杂性。客户线程和异步调起操作并行执行。同步的复杂性由调度者独立处理。
2.    让多个耗时的操作并行执行。只要软件和硬件支持，可以让多个活动的对象彼此不干扰地同时运行。
3.    方法的执行和调用的顺序可以不一致。方法的调用是异步调用。而方法的执行决定于如何调度。

当然，主动对象也有以下负面的影响
1.    性能过多消耗：系统消耗的程度决定于调度者的实现。用户态和系统态的上下文切换，同步信号的时候，数据的传送都会带来消耗。一般说来，主动对象模式适合大粒度的对象，对很小的对象使用这个模式容易带来性能的过度消耗。请和其它并发模式比较如监控者模式。
2.    增加调试的难度：并发的复杂和调度的不可预测，会增加调试的困难。并且，许多调试工具都不能完全的支持并发程序的调试。

14    更多相关模式
译者：这些模式许多我还也没有接触，准备逐个学习，高兴的话还会翻译
    监控者（Monitor）模式使用后，无论多少线程对一个被动对象调用，保证同时只有一个在实际执行。因为更少的上下文切换和数据传递，这个模式比主动对象效率告。但此模式较难把客户和服务线程分布在不同机器上。
    反应堆（Reactor）模式，当不会再发生阻塞的时候，触发多个事件处理器，分解和触发任务。在存在回调机制的被动对象时，常用这个模式代替主动对象。也常常用它来连接主动对象和下面的半同步半异步模式一起使用。
    半同步半异步（Half-Sync/Half-Async）模式，这个摸索用来分离同步和异步调用。这个模式常常使用活动对象来实现异步任务层。
    命令处理器（Command Processor）模式，这个模式和主动对象差不多。它用来分离请求的发出和执行，一个命令处理器就相当于一个调度者。然而，他没有代理者，客户直接发布命令。
    Broker模式，这个也和主动对象类似。主要的不同是，代理者和执行者是分布边界而不是线程边界。
    互斥体（Mutex）模式。有时代替主动对象模式，简单的在一个主动对象上加一个锁，使其可以并发的被调用。他有多种实现方式，如重叠的锁，支持权限继承的锁。